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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA E PRODUÇÃO CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INGRIDIANE DE CAMPOS ALBUQUERQUE APLICAÇÃO DA SALA DE AULA INVERTIDA NO ENSINO DA PRODUÇÃO ENXUTA: UM ESTUDO COMPARATIVO DE CASOS São Luís – MA 2017 INGRIDIANE DE CAMPOS ALBUQUERQUE APLICAÇÃO DA SALA DE AULA INVERTIDA NO ENSINO DA PRODUÇÃO ENXUTA: UM ESTUDO COMPARATIVO DE CASOS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia de Produção da Universidade Estadual do Maranhão como requisito para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Dr. Mauro Enrique Carozzo Todaro São Luís – MA 2017 Albuquerque, Ingridiane de Campos Aplicação da sala de aula invertida no ensino da produção enxuta: um estudo comparativo de casos / Ingridiane de Campos Albuquerque - São Luís, 2017. 73 f. Monografia (Graduação) - Curso de Engenharia de Produção, Universidade Estadual do Maranhão, 2017. . Orientador: Prof. Dr. Mauro Enrique Carozzo Todaro. 1. Sala invertida. 2. Aprendizagem ativa. 2. Produção enxuta. 3. Simulação. I. Título. CDU 658.5:37.022 INGRIDIANE DE CAMPOS ALBUQUERQUE APLICAÇÃO DA SALA DE AULA INVERTIDA NO ENSINO DA PRODUÇÃO ENXUTA: UM ESTUDO COMPARATIVO DE CASOS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia de Produção da Universidade Estadual do Maranhão como requisito para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção. Orientador: Prof. Dr. Mauro Enrique Carozzo Todaro BANCA EXAMINADORA _______________________________________________________________ Prof. Dr. Mauro Enrique Carozzo Todaro - Orientador - 1º examinador Universidade Estadual do Maranhão _______________________________________________________________ Prof. Dra. Rossane Cardoso Carvalho – 2º examinador Universidade Estadual do Maranhão _______________________________________________________________ Prof. Me. Thayanne Alves Ferreira - 3º examinador Universidade Estadual do Maranhão São Luís, 29 de novembro de 2017 Àquela que me ensinou a superar meus medos e tornar meus objetivos uma realidade: minha mãe, Francisca Albuquerque. AGRADECIMENTOS Agradeço a minha família que me cedeu todo apoio durante a graduação. À Flor Lys Lemos, Lia Raquel Lemos e Sheila Lemos que ajudaram na minha criação e me incentivaram a ingressar no curso superior. Ao meu irmão de coração, Derlício Goes, pelo apoio e amizade incondicional. Aos meus amigos Leandro Lisboa, Júlia Pereira e Filipe Lima pelas conversas, troca de experiências, projetos e trabalhos realizados juntos. À equipe do Trem de Passageiros que permitiu minha participação nos treinamentos necessários para realização deste trabalho. Aos meus professores que contribuíram para minha formação acadêmica. Aos acadêmicos do curso de graduação de mecânica da Universidade Estadual do Maranhão que participaram da execução deste trabalho. E ao meu orientador, Mauro Carozzo, pela paciência, oportunidade, conselhos e confiança. O que eu ouço, eu esqueço. O que eu vejo, eu lembro. O que eu faço, eu compreendo. (Confúcio) RESUMO Este trabalho busca avaliar o impacto da sala de aula invertida no ensino da produção enxuta sobre a motivação e compreensão dos discentes. A sala de aula invertida é uma modalidade de “e-learning” centrada no aluno, onde o conteúdo é estudado como lição de casa e a sala de aula passa ser um ambiente para trabalhar problemas, aprimorar conceitos, realizar atividades práticas, desenvolver habilidades e projetos. Para alcançar o objetivo proposto, foi realizado um estudo comparativo de casos entre duas turmas do curso de Engenharia de Mecânica da Universidade Estadual do Maranhão – UEMA. A coleta dos dados envolveu entrevistas com alunos, observação participante e análise de documentos. A sala de aula invertida se efetivou por meio de duas estratégias, um site aberto que continha diversos materiais acerca da produção enxuta e uma simulação de uma linha de produção utilizando legos. Os resultados indicam que esta metodologia de ensino/aprendizagem influenciou positivamente os fatores “Sentido de competência” e “Independência”, assim como contribuiu para uma compreensão mais consistente sobre a produção enxuta. Porém, foi identificada uma quantidade relevante de alunos que não compreenderam o conteúdo de forma satisfatória. Palavras-chave: Sala invertida. Aprendizagem ativa. Produção enxuta. Simulação. ABSTRACT This study aims to evaluate the impact of the flipped classroom in the teaching of lean manufacturing on students' motivation and understanding. The flipped classroom is a student-centered e-learning mode, where content is studied as homework and the classroom becomes an environment for working on problems, improving concepts, performing practical activities, developing skills and projects. In order to reach the proposed objective, a comparative case study was carried out between two classes of the Mechanical Engineering course from the State University of Maranhão - UEMA. Data collection involved interviews with students, participant observation, and document analysis. The flipped classroom was implemented through two strategies, an open site that contained several materials about lean manufacturing and a simulation of a production line using legos. The results indicate that this teaching / learning methodology positively influenced the "Sense of competence" and "Independence" factors, as well as contributed to a more consistent understanding of lean manufacturing. However, a significant number of students did not understand the content satisfactorily. Keywords: Flipped classroom. Active learning. Lean production. Simulation. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Estrutura da sala de aula invertida ............................................................ 22 Figura 2 - Metodologias e recursos da sala de aula invertida ................................... 24 Figura 3 - Idealizadores da produção enxuta ............................................................ 29 Figura 4 - Diagrama da Casa do Sistema Toyota de Produção ................................ 32 Figura 5 - Célula de manufatura ................................................................................ 35 Figura 6 - Fórmula Takt Time .................................................................................... 36 Figura 7 - Fluxo dos cartões no kanban .................................................................... 38 Figura 8 - Sistema Milk Run ...................................................................................... 39 Figura 9 - As quatro etapas do método TRF ............................................................. 41 Figura 10 - Fluxograma da metodologia .................................................................... 44 Figura 11 - Layout da classe para a simulação ......................................................... 49 Figura 12 - Protótipo dos helicópteros ....................................................................... 51 Figura 13 - Layout da sala ajustado pelos alunos ..................................................... 54estruturado, composto por nove perguntas abertas (Apêndice A), no intuito de obter respostas mais profundas e detalhadas sobre o objeto de estudo. As perguntas foram adaptadas da pesquisa de Siqueira e Wechsler (2006), que teve por objetivo construir e validar uma escala sobre a motivação para a aprendizagem. Os dados da entrevista foram analisados com base em 4 fatores detalhados a seguir (SIQUEIRA; WECHSLER, 2006): 1) Persistência/Envolvimento – Trata da preocupação com o envolvimento nas aulas e tarefas, e da necessidade de pedir auxílio aos professores, de aprender e de se esforçar no desempenho das obrigações. Esses fatores são essenciais para a motivação; 2) Sentido de Competência – Está relacionado ao sentimento de capacidade para a realização das atividades e, como a ajuda de outras pessoas pode contribuir para o aumento deste sentimento. A alta motivação acadêmica proporciona percepções mais favoráveis da própria competência; 3) Realização/Valorização das atividades – Trata da retenção e a aquisição de conteúdo específicos e variados. Realizar e valorizar as tarefas acaba sendo uma forma eficiente de elevar a motivação; 44 4) Independência – Abrange as ações autodeterminadas, essencialmente voluntárias, determinadas pela própria pessoa. É fundamental para a manutenção e aumento da motivação; Vale ressaltar, que o estudo original estabelece cinco fatores como representantes da motivação para a aprendizagem em sala de aula, mas o fator Preocupação com o reconhecimento não se adequou ao estudo, por abordar fatores extrínsecos às dinâmicas da sala de aula. Contudo, as etapas para o desenvolvimento do presente estudo podem ser percebidas no fluxograma da Figura 10. Figura 10 - Fluxograma da metodologia Fonte: AUTORA (2017) 06 ANÁLISE DOS DADOS A análise de dados foi dividida em dois casos, no primeiro a aula de produção enxuta foi ministrada de modo tradicional e no segundo houve a aplicação da aula invertida. Para ambas situações, descreve-se o roteiro e materiais utilizados na aula, a percepção que os alunos tiveram da experiência e o nível de entendimento sobre o tema. 45 6.1 CASO 01 – AULA TRADICIONAL A aplicação da aula tradicional teve início com os discentes dispostos na sala no layout em “U” e o professor encontrava-se no centro da sala discorrendo sobre os slides que estavam sendo projetados no quadro. Os 22 slides apresentados, abordavam os respectivos assuntos: o contexto histórico em que a produção enxuta surgiu; a importância da eliminação das sete perdas; jidoka; just-in-time; kanban; minimização de setup; e a relevância do respeito pelas pessoas. O material era bem didático, continha imagens, tópicos, textos breves e diagramas. Para motivar a participação dos alunos, o professor realizou alguns questionamentos, no entanto, obteve poucas respostas. Apesar disso, a maioria das respostas apresentadas estavam corretas. A participação voluntária dos alunos limitou-se a algumas perguntas e comentários, feitos pela minoria. Antes de finalizar a aula, o professor disponibilizou o material apresentado aos alunos, avisou que na aula seguinte haveria uma avaliação sobre o assunto e indicou que eles estudassem por meio dos slides e das bibliografias mencionadas no material. Na semana seguinte, nos dois primeiros horários, os alunos se organizaram novamente no layout em “U” para assistirem a dois vídeos: o primeiro era um depoimento de Masaaki Imai, conhecido como o pai da melhoria contínua, explicando o que é kaizen e o que significa lean; e segundo mostrava as formas de kanban e suas respectivas utilizações. Após cada apresentação o professor fez um breve comentário, correlacionando as informações do vídeo com as mencionadas na aula passada. Em seguida, os alunos puderam sanar algumas dúvidas a respeito do conteúdo e estrutura da avaliação. Nos dois últimos horários, com as carteiras em fila, os alunos responderam uma avaliação discursiva composta por três questões. Cada questão contextualizava sobre os respectivos assuntos: just-in-time, kanban e redução de setups. Depois de realizar a avaliação, os alunos foram convidados a participarem da entrevista individual. No início da mesma, o entrevistador informou sobre a quantidade de perguntas, o tema que seria abordado, que entrevista seria gravada, e que o nome do aluno não seria mencionado. Os questionamentos realizados buscavam conhecer a percepção dos alunos sobre sua motivação para aprendizagem na aula tradicional (SIQUEIRA e 46 WECHSLER, 2006). A partir disso, identificou-se que a maioria dos alunos não possuía conhecimento prévio acerca da produção enxuta. Dois afirmaram que já conheciam por meio do estágio e, apenas um, disse ter conhecido quando realizou um curso técnico. Portanto, o nível de conhecimento dos acadêmicos sobre produção enxuta era baixo. A entrevista demostrou que a maior parte dos universitários frequentavam as aulas por ser requisito para alcançar boas notas. Um aluno mencionou: “É uma aula que faz parte da disciplina, teria que vir de qualquer forma para ser aprovado”. Desse modo, foi evidente que os alunos se preocupam em conseguir notas boas para serem aprovados na disciplina. Metade dos estudantes revelaram que sentiram dificuldade em compreender o conteúdo da aula devido à ausência de aula prática, a falta de um padrão nas referências bibliográficas e complexidade do funcionamento do kanban. Um estudante expressou: “Como a gente não teve a prática, às vezes, fica muito difícil imaginar”. Para melhorar a compreensão, eles recorreram a vídeo-aulas, recursos disponíveis na internet e livros. Com isso, nota-se que para compreender melhor o conteúdo os alunos foram além das informações repassadas pelo docente. Os alunos preponderaram em classificar aula de produção enxuta em nível moderado de dificuldade, pois para eles era possível entender desde de que se reservasse um tempo para estudar e pesquisar. Um aluno disse: “Não é um tema difícil, mas se vivenciasse ele, aprenderia com mais facilidade. Outro relatou: “Moderado. Dá para entender, mas você precisa se aprofundar mais um pouco”. Em suma, os discentes acreditam que a aula de produção enxuta possui um nível moderado de dificuldade porque eles conseguem entender algumas informações, mas a necessidade de pensar e pesquisar sobre o assunto para compreendê-lo melhor, provocou um certo desânimo. Diante desses relatos, nota-se que o fator “Persistência/Envolvimento” foi parcialmente percebida nos discentes, uma vez que eles se esforçam para aprender e terem bom desempenho nas suas obrigações, no entanto, sua disposição para pensar mais sobre o conteúdo da aula é mediana. A entrevista também revelou que a maior parte dos alunos não tinham certeza da sua capacidade para resolver um problema que envolva o conteúdo da aula. No geral, eles disseram que dependeria do problema, pois, conforme um aluno: “Acho que tenho a base para começar a fazer isso, pois o conhecimento que tenho é 47 pouco...”. Outro aluno explicou: “Qualquer problema eu não sei te dizer, mas eu creio que eu consigo aplicar melhor do que antes, quando eu não conhecia o sistema”. Portanto, o fator “Sentido de Competência” é percebido de modo muito inseguro entre os discentes. Os entrevistados, em sua maioria, afirmaram que se sentiram envolvidos na aula porque o professor atendia as expectativas, as explicações eram direcionadas para o ambiente industrial e o assunto não era cansativo. Eles foram unânimes ao informar que a aula de produção enxuta despertou seu interesse, entretanto, não conseguiram descrever tal interesse devido ao pouco conhecimento em relação ao tema. Além disso, a maior parte dos universitários relataram que sentiram vontade de buscar mais sobre o assunto. Desse modo, percebe-se que os alunos demostraramcoerência com o fator “Realização/Valorização das atividades”, pois a forma com que receberam as informações despertou interesse e vontade aprender mais sobre o tema. E por último, a maior parte da turma relatou que, em geral, a sua a participação consiste em ficar atento e fazer perguntas, caso julgue necessário. Nota-se então, que os discentes pouco correspondem ao fator “Independência”, visto que não gostam tanto de fazer comentários ou questionamentos e assumem uma postura mais passiva. O próximo passo consistiu na leitura das avaliações a fim de averiguar o nível de compreensão do conteúdo. A primeira questão solicitava que os alunos descrevessem quais medidas um gerente de produção deveria adotar para implantar o sistema just-in-time. Apenas seis alunos responderam de modo satisfatório, mencionando mais de quatro medidas corretas, entre elas: melhoria continua, colaborador multifuncional, estoque mínimo e parceria com fornecedores. Nove alunos apresentaram respostas parcialmente satisfatórias, pois discorreram de, no máximo, três medidas corretas e ressaltaram pontos que não condiziam plenamente com o sistema. E dois alunos responderam de forma insatisfatória, visto que fizeram uma descrição que não correspondia com as medidas solicitadas na pergunta. Desta forma, nota-se que a maior parte dos alunos compreenderam as medidas do sistema just-in-time de modo parcialmente satisfatório, pois ainda fazem confusão com as características de outros sistemas. Na questão 02, o aluno deveria exemplificar o funcionamento do kanban. A maioria dos universitários exemplificaram de modo satisfatório, explicando sobre o 48 cartão de movimentação, cartão de produção e como ocorria a sinalização. Cinco estudantes apresentaram respostas parcialmente satisfatórias, algumas vezes por deixar o exemplo incompleto ou um pouco conturbado. E três alunos responderam de forma insatisfatória, pois se distanciaram bastante da explicação correta ou não se expressaram claramente. Foi evidente também, que grande parte das repostas exemplificavam o kanban de cartões, apenas um citou o kanban de caixas vazias empilhadas. Contudo, percebe-se que a quantidade de alunos que conseguiram compreender o funcionamento de pelo menos uma forma de kanban de modo satisfatório é bem próxima daqueles que tiveram dificuldades em discorrer sobre a ferramenta. A questão 03, pedia aos estudantes para explicarem como a redução de setups pode contribuir para minimização de estoques. Basicamente, as respostas foram insatisfatórias, os alunos correlacionaram os pontos da pergunta de modo inverso, mencionaram aspectos que não influenciavam na redução de estoque ou descreveram algo que não atendia à pergunta. Quatro alunos discorreram de forma parcialmente satisfatória, pois conseguiram citar algumas contribuições corretas. Dois universitários responderam de modo satisfatório, dado que informaram que a redução de setups eleva a capacidade produtiva e, consequentemente, diminui a necessidade de produzir lotes grandes. E, somente um aluno não respondeu. Portanto, os impactos proporcionados pela redução de setups foram compreendidos de modo insatisfatório pela maioria dos alunos. A partir das questões avaliativas, percebe-se que a quantidade de alunos que demostraram uma compreensão satisfatória, parcialmente satisfatória e insatisfatória sobre produção enxuta é muito próxima. Além disso, a maioria das respostas consideradas satisfatórias apresentavam um texto breve e muito próximo das informações repassadas nos slides. 6.2 CASO 02 – AULA INVERTIDA A aplicação da aula invertida na turma 2016.2 iniciou por meio de uma conversa sobre produção enxuta. Para esse momento, a classe foi organizada conforme a Figura 11 e no quadro branco projetava-se um slide com os tópicos: o que vocês sabem sobre produção enxuta?; conceitos; pilares; filosofia; e ferramentas. A partir desses pontos, os alunos foram induzidos a falarem sobre o que conheciam a respeito 49 do tema. Aos poucos e de modo superficial, eles começaram a comentar sobre o surgimento do sistema, melhoria contínua, redução de custo e preocupação com a qualidade. Esse momento durou cerca de 30 minutos e contou com a participação da maioria dos estudantes. Figura 11 - Layout da classe para a simulação Fonte: AUTORA (2017) Em seguida, o professor convidou os alunos a participarem de uma simulação de uma linha de produção de helicópteros confeccionados com legos. Nesta fase, os alunos deveriam exercer funções específicas. Os cargos e suas respectivas quantidades, foram descritos nos slides da seguinte forma: • Cliente (Professor) - Tem um cronômetro e, a cada 2 minutos, chama o supervisor à sua mesa para que este jogue a moeda do pedido. Deve receber um produto a cada 2 minutos e avaliar se o produto está conforme as especificações; 50 • Supervisor (1 aluno) - Joga a moeda a cada 2 minutos para saber qual será o tipo de produto a ser fabricado, e informa o abastecedor sobre qual posto de montagem deve ser atendido; • Abastecedor (1 aluno) - Faz a movimentação de matérias-primas e dos produtos pré-montados para os postos de montagem, e entrega o produto final ao cliente; • Montador (4 alunos) – É responsável pela montagem das peças e não pode se levantar durante a atividade. • Fornecedor (4 alunos) – Recolhe o produto com o cliente, faz o desmonte e abastece o estoque com as peças. • Fiscal (2 alunos) - Verificar a ocorrência de acidentes durante a execução da simulação. Após a definição de papeis, o professor deu as seguintes instruções: a turma terá 30 minutos para treinar; cada posto é responsável por montar uma das quatro partes do helicóptero (base – montador 1, hélice superior – montador 2, hélice horizontal – montador 3 e consolidação do produto/colocar acessórios – montador 4); o abastecedor e o supervisor devem ficar em pé; não é permitido devolver peças para o estoque, uma vez que elas foram adquiridas pelo abastecedor; somente o abastecedor pode entregar peças aos montadores; não é permito mudar a organização do estoque; não se pode alterar o layout da linha de produção; é proibido demitir; não se pode contratar; não é permitido mudanças de cargos; caso o produto não esteja conforme as especificações, será devolvido; não é permitido correr, esbarrar ou derrubar peças, se um desses eventos ocorrer, será classificado como acidente; acidentes e peças inutilizadas geram um custo de R$ 1.000,00/evento ou peça; produção entregue com atraso gera um custo de R$ 1.000,00/min; e pedido não entregue gera um custo de 100.000,00/pedido. Por último, o professor apresentou os tipos de produtos a serem fabricados, representados na Figura 12; cedeu um protótipo do helicóptero para os alunos; mostrou qual parte cada montador deveria produzir; forneceu alguns manuais de montagem aos estudantes; e explicou o layout da linha de produção, representado na Figura 10. 51 Figura 12 - Protótipo dos helicópteros Fonte: AUTORA (2017) Durante o treinamento, os alunos conversaram, falaram suas opiniões, se movimentaram pela sala, testaram algumas ideias e montaram as partes do helicóptero. Em paralelo, o professor andava pela sala dando instruções e tirando dúvidas. O mesmo, ainda ressaltou a necessidade de treinar conforme aconteceria na rodada de produção, entretanto, os alunos não deram muita atenção. Antes de iniciar a simulação, os manuais foram recolhidos, os helicópteros desmontados, todas as peças foram colocadas no recipiente que estava sobre a mesa do professor, os colaboradores assumiram suas posições e os demais alunos ficaram sentados ao lado da linha de produção. No decorrer de 30 minutos ocorreu a primeira simulação da produção. O cliente fazia os pedidos conforme o intervalo estipulado; o professor anotava as informações dos pedidosno quadro; e os alunos analisavam a situação e davam conselhos aos colaboradores. Depois de realizar cinco pedidos e não ter recebido nenhum produto, o professor resolveu esperar a entrega do primeiro pedido para encerrar a simulação. Ao fim da atividade, o produto que foi entregue não atendia as especificações, além disso, havia muitas peças nos postos de montagem. A Tabela 2 e 3 informa, respectivamente, sobre os tempos e custos gerados na simulação. Alfa Beta 52 Tabela 2 - Tempos de produção da primeira simulação Tempo de Demanda (min): 00:02 Pedido Tipo de Produto Solicitação Entrega Estimada (min) Entrega Realizada (min) Atraso (min) 1 Beta 00:00:00 00:02:00 00:30:00 00:28:00 2 Alfa 00:02:00 00:04:00 - - 3 Beta 00:04:00 00:06:00 - - 4 Beta 00:06:00 00:08:00 - - 5 Beta 00:08:00 00:10:00 - - 6 Alfa 00:10:00 00:12:00 - - 7 Alfa 00:12:00 00:14:00 - - 8 Beta 00:14:00 00:16:00 - - 9 Alfa 00:16:00 00:18:00 - - 10 Beta 00:18:00 00:20:00 - - Fonte: AUTORA (2017) Tabela 3 - Custos gerados na primeira simulação Resumo Descrição Qtde Valor Total Tempo total de atraso (min) 28 R$ 28.000,00 Total de peças inutilizadas (unid.) 51 R$ 51.000,00 Total de acidentes registrados (evento) 11 R$ 11.000,00 Total de pedidos não entregues 9 R$ 900.000,00 Total - R$ 990.000,00 Fonte: AUTORA (2017) Na sequência, o professor se posicionou no centro da sala e questionou: quais foram os problemas percebidos durante a execução da atividade? A maioria dos alunos disseram que o tempo para produzir era pouco; que precisa de mais um abastecedor; que o abastecedor estava sobrecarregado, andava muito, entregava peças erradas em quantidades erradas, - sabia para qual montador entregava os componentes, demorava para localizar os itens solicitados, deixava as peças cair; os montadores - sabiam montar e solicitavam peças erradas; os fornecedores ficaram ociosos; sobrou muitas peças nos postos de montagem; as peças no estoque estavam desorganizadas; e tinha componentes desnecessário no estoque. Após o levantamento de problemas, o professor informou que na próxima aula haveria uma nova simulação. Nesta ocasião, seria possível aplicar melhorias, fazer alterações no layout, redefinir as atividades do abastecedor e supervisor, e seria disponibilizado fita, papéis, potes e pincéis. E que, após a simulação aconteceria uma 53 avaliação discursiva com três questões sobre produção enxuta e uma entrevista com cada aluno. Como tarefa extraclasse, os alunos deveriam acessar o site da disciplina, a plataforma de educação aberta (https://sistemasprodutivos.wordpress.com), e explorar o conteúdo disponível. Uma das páginas que compõem o site apresenta informações sobre produção enxuta por meio de textos breves, imagens explicativas, vídeos e tabelas. Nela, também é possível deixar comentários, sanar dúvidas ou registrar opiniões e sugestões. O Quadro 6 detalha os assuntos que podem ser visualizados no link citado. Quadro 5 - Descrição do conteúdo do site Nº Tópico Descrição 01 O que é produção enxuta? Discorre sobre os conceitos da produção enxuta. 02 Histórico Fala sobre o contexto histórico do sistema enxuto. 03 As filosofias da produção enxuta Trata dos princípios que embasaram a produção enxuta. 04 Pilares da produção enxuta Aborda sobre estabilidade; nivelamento (heinjunka); trabalho padronizado; melhoria contínua (kaizen); pilar jidoka; e pilar just-in-time. 05 Técnicas e ferramentas Explica acerca do tempo takt; fluxo contínuo; andon; muri, muda e mura; sistema puxado; poka-yoke; 5s; células de manufatura; operador multifuncional; troca rápida de ferramenta – TRF; kanban; e os sete desperdícios da produção. 06 Sistema de produção: tradicional x enxuto Faz uma comparação das características do sistema produtivo tradicional e o enxuto. 07 Vantagens e desvantagens da produção enxuta Menciona os pontos positivos e negativos do sistema enxuto. 08 Referências Registra as fontes bibliográficas utilizadas. Fonte: AUTORA (2017) No segundo encontro, o professor iniciou a aula sondando sobre as informações contidas no site, em resposta, os alunos citaram algumas ferramentas, princípios e pilares. Quando o professor questionou sobre a relação entre essas informações e a simulação, os alunos falaram sobre a ausência de nivelamento, os desperdícios da produção, muri, muda, mura. Depois, o professor argumentou quais foram as melhorias pensadas a partir do conteúdo do site, os universitários sugeriram: organizar o estoque, separando as peças, deixando somente o necessário, https://sistemasprodutivos.wordpress.com/ 54 sinalizando a quantidade e ordem; treinar os montadores; ajustar o layout, colocando os montadores mais próximos do estoque e entre si; utilizar copos para transferir os materiais, evitando que as peças caiam; sinalizar as linhas de montagem para - confundir o abastecedor; e estabelecer uma estratégia que permitisse o abastecedor fornecer as peças no momento certo, com os itens certos e na quantidade correta. Esse momento durou cerca de 30 minutos e contou com a contribuição de quase todos os universitários. Os alunos tiveram 30 minutos para implantar as melhorias citadas e treinarem. No decorrer desse tempo, o professor circulava pela sala dando instruções, tirando dúvidas e correlacionando as ações realizadas com as práticas do sistema enxuto. Por último, a equipe se reuniu e alinhou as mudanças que foram realizadas, algumas destas podem ser percebidas nas figuras do Apêndice B. A Figura 13 ilustra como ficou o layout da sala de aula depois dos ajustes feitos pelos alunos. Figura 13 - Layout da sala ajustado pelos alunos Fonte: AUTORA (2017) 55 A simulação rodou por 26 minutos, os alunos entregaram 10 pedidos, embora com atraso. As tabelas 4 e 5 mostram, respectivamente, o tempo de produção e custos gerados na simulação. Tabela 4 - Tempos de produção da segunda simulação Tempo de Demanda (min): 00:02 Pedido Tipo de Produto Solicitação (min) Entrega Estimada (min) Entrega Realizada (min) Atraso (min) 1 Beta 00:00:00 00:02:00 00:04:25 00:02:25 2 Alfa 00:02:00 00:04:00 00:06:50 00:02:50 3 Alfa 00:04:00 00:06:00 00:10:00 00:04:00 4 Alfa 00:06:00 00:08:00 00:12:57 00:04:57 5 Beta 00:08:00 00:10:00 00:16:35 00:06:35 6 Alfa 00:10:00 00:12:00 00:18:15 00:06:15 7 Beta 00:12:00 00:14:00 00:20:00 00:06:00 8 Alfa 00:14:00 00:16:00 00:24:08 00:08:08 9 Beta 00:16:00 00:18:00 00:25:18 00:07:18 10 Beta 00:18:00 00:20:00 00:26:03 00:06:03 Fonte: AUTORA (2017) Tabela 5 - Custos gerados na segunda simulação Resumo Descrição Qtde Valor Total Tempo total de atraso (min) 54,52 R$ 54.520,00 Total de peças inutilizadas (unid.) 0 R$ - Total de acidentes registrados (evento) 0 R$ - Total de pedidos não entregues 0 R$ - Total - R$ 54.520,00 Fonte: AUTORA (2017) Após o encerramento da simulação, o professor ressaltou que apesar dos atrasos, todos os pedidos foram entregues conforme as especificações, enquanto que na primeira rodada de produção, apenas um produto foi entregue e estava com defeito. Também mencionou sobre como as melhorias implantadas contribuíram para que a produção fluísse. E os alunos elencaram algumas oportunidades de melhoria identificadas durante a execução da simulação. Na sequência, os alunos se organizaram na sala para responderem a avaliação. Tiveram cerca de uma hora para responder as questões, no entanto, a maioria dos alunos terminaram antes e, conforme terminavam, seguiam para a 56 entrevista. A mesma seguiu o mesmo procedimento e roteiro realizado na aula tradicional. A entrevista, revelou que a maioria dos universitários - tinham conhecimento acercada produção enxuta. Apenas um aluno afirmou: “Quando eu participava do projeto espacial da equipe Zeus a gente trabalhava bastante com as ferramentas da produção enxuta”. Portanto, basicamente a turma possuía um conhecimento mínimo sobre produção enxuta. Metade dos entrevistados disseram que vão a aula por ser um requisito obrigatório para a aprovação. Um aluno disse: “Vim porque era aula do professor e ia ter prova”. A outra metade revelou certa vontade de aprender devido a importância que a produção enxuta possui para um engenheiro que pretende atuar na indústria. Conforme um aluno: “Porque é um sistema revolucionário... te dá uma visão de como melhorar uma série de coisas dentro do ambiente de uma indústria”. Desse modo, os alunos demostraram preocupação primordial tanto em obter boas notas quanto em aprender. A maioria dos universitários relataram que sentiram dificuldade com os termos em japonês, e para ajudar, tentaram traduzir e entender o significado. Dois estudantes sentiram dificuldade com a quantidade de ferramentas e seus detalhes, para ajudar, recorreram a dinâmica. Outros dois, concordaram em dizer que - estavam acostumados com esse tipo de aula, pois geralmente aprendem a parte teórica e de cálculos, no entanto, o site e a atividade prática os ajudaram a entender. E um aluno disse ter tido dificuldade na compreensão do kanban e dos pilares da produção enxuta, para ajudar, buscou vídeo-aulas na internet. Apesar das dificuldades, todos os alunos buscaram uma estratégia que lhe permitisse compreender melhor o conteúdo. A maior parcela dos estudantes considerou a dificuldade da aula de produção enxuta moderada, pois segundo um aluno: “Moderada. A gente lendo é uma coisa, mas para aplicar é um pouco mais complicado”. Portanto, os discentes perceberam que a aplicação do conteúdo induziu eles a pensarem e trabalharem mais, elevando um pouco o nível de dificuldade do tema. Diante o exposto, percebe-se os universitários atenderam de modo parcial o fator “Persistência/Envolvimento”, visto que buscaram outras formas para aprimorar seu conhecimento acerca da aula, desempenharam suas obrigações tanto para obter 57 notas boas quanto para adquirir aprendizado, no entanto, considerou a aplicação da produção enxuta é um pouco difícil. A entrevista também revelou que a maior parte dos discentes acreditam que, a partir da aula, conseguiriam resolver um problema que envolva produção enxuta. Um alunou relatou: “Sim. Por mais que a atividade da sala seja uma simulação, algo mais simples, você consegue ter uma boa noção”. Outro afirmou: “Acredito que sim... mesmo que - saiba resolver o problema, já sei onde a produção é aplicada e onde posso buscar conhecimento”. Em suma, o fator “Sentido de Competência” foi percebido de forma positiva na maioria dos alunos. Os universitários foram unânimes ao afirmar que se sentiram envolvidos na aula de produção enxuta, pois, conforme um aluno: “Mesmo - participando diretamente da dinâmica, eu me senti envolvido porque pude aplicar algumas coisas que estudei”. Um entrevistado declarou: “Sim. O professor deixa muito livre...Ele pediu para a gente ler antes, nós discutimos, nos sentimos integrados, com vontade de falar e liberdade para trazer exemplos para dentro da sala. Ele também ia ensinando os pontos que você estava errando, trazia o aluno para mais perto”. Outro aluno disse: “Sim. Como a gente fez primeiro a dinâmica, quando fomos estudar conseguimos alinhar as duas coisas, isso facilitou muito, até mesmo na realização da prova, que agente foi lembrando”. Desta forma, pode-se concluir que todos os entrevistados se sentiram satisfeitos com a aula de produção enxuta, visto a oportunidade de aplicar a teoria e interagir com o professor e os outros alunos. A maioria dos estudantes disseram que a aula despertou interesse. Um aluno se justificou: “Despertou. Na primeira simulação a gente falhou, na tentativa de melhorar, a gente buscou aprendizado”. Outro explicou: “Gerou, principalmente pelo fato de fazer a gente pensar um pouco contrário daquela ideia de produzir muito para depois ir vendendo...isso - gera qualidade nem satisfação ao cliente”. Diante disso, percebe-se que os alunos buscaram mais informações e, consequentemente, ampliaram seu conhecimento. Além disso, a maior parte dos universitários disseram que a aula os estimulou, pois praticaram o que aprenderam e notaram que podiam aplicar algumas ferramentas nos projetos que participavam ou no trabalho. Um aluno relatou: “Sim. Como eu participo de um projeto especial, creio que seja possível implantar algumas coisas que aprendi na aula”. Outro disse: “Sim. Como nós aplicamos, sentimos mais interesse em 58 pesquisar mais. Portanto, pode-se afirmar que grande parte dos alunos pretendem buscar mais conhecimento sobre o assunto e a implantar as ferramentas aprendidas. Considerando que a maioria dos alunos relataram interesse e estímulo a partir da aula, pode-se afirmar que o fator “Realização/Valorização das atividades” foi elevado. Por último, todos os entrevistados disseram ter contribuído na aula, seja atuando como colaborador na simulação ou dando sugestões e ajudando na organização da sala. Um outro detalhou: “Eu participei da dinâmica. Além disso, estudamos e estamos discutindo, há dois ou três dias, como organizar as peças, reduzir os setups e melhorar o layout e a distribuição”. Com isso, percebe-se que o fator “Independência” foi positivo, pois os discentes buscaram os próprios meios para tentarem melhorar o resultado obtido na primeira simulação. A etapa seguinte, foi destinada a conhecer o nível de compreensão que os alunos tiveram do conteúdo. Para isso, realizou-se a leitura das avaliações. Ao serem questionados sobre quais medidas um gerente de produção deveria adotar para implantar o sistema just-in-time, a maioria dos estudantes responderam de maneira satisfatória e mencionaram os seguintes termos: operadores multifuncionais, tempo de takt, sistema puxado, melhorias continuas, estoque mínimo e fornecedores confiáveis. Quatro alunos apresentaram respostas parcialmente satisfatórias, pois citaram poucas medidas corretas e mencionaram pontos de modo confuso ou equivocado. E outros quatros responderam de forma insatisfatórias, uma vez que reportaram somente uma medida correta ou a explicação - correspondia a pergunta. Desse modo, percebe-se que a maior parte dos discentes compreenderam as medidas do sistema just-in-time, no entanto, um grupo menor de alunos discorreram de maneira confusa ou inadequada. A questão 02, pedia aos universitários para exemplificar o funcionamento do sistema kanban. Treze responderam de modo satisfatório, apresentaram exemplo consistente, descreveram como ocorria a sinalização e citou o conceito da ferramenta. Seis apresentaram explicações insatisfatórias, pois se basearam em exemplos incorretos, incompletos ou - souberam se expressar. Três alunos exemplificaram de maneira parcialmente satisfatória, visto que se preocupou mais em descrever o conceito, deixando o exemplo incompleto. E um aluno - se pronunciou. Ficou evidente também que, apesar de terem citado mais kanban de cartões, as outras formas de kanban foram mencionadas mais de uma vez. Com isso, nota-se que a quantidade de 59 estudantes que conseguiram compreender o funcionamento de alguns tipos kanban se aproxima da quantidade de alunos que não discorreram tão bem sobre a ferramenta. Na questão 03, os alunos deveriam explicar como a redução de setups contribuía para a minimização de estoques. Dez responderam de forma satisfatória, pois evidenciaram a diminuição dos lotes, flexibilidade e maior produtividade. Nove apresentaram explicações insatisfatórias, visto que saíram do contexto da pergunta. Três responderam de modo parcialmente satisfatório porque mencionaram alguns termos que - eram coerentescom o objetivo da pergunta. E um aluno - respondeu. Diante da proximidade da quantidade dos alunos que responderam de forma satisfatória e insatisfatória, pode-se concluir que metade da turma compreendeu os impactos causados pela redução de setups e os demais tiveram dificuldades em discorrer sobre o assunto. De modo geral, as questões avaliativas demostram que a maioria dos alunos tiveram uma compressão satisfatória sobre a produção enxuta, no entanto, a quantidade de alunos que apresentaram uma compreensão deficiente foi muito relevante. E o número de alunos que demostraram uma compreensão insatisfatória foi pequeno, mas preocupante. Além disso, notou-se que a maioria dos discentes discorreram de modo satisfatório, apresentaram respostas mais detalhadas, consistentes e com pouca semelhança, tanto em relação ao conteúdo do site quanto entre si. 07 DISCUSSÃO A aula tradicional aplicada neste estudo foi consoante com as descrições de Godoy et al. (1997) e Arantes (2013). O conteúdo foi transmitido de modo geral e imparcial, e os alunos manifestaram-se em resposta a algum questionamento feito pelo docente. Em contrapartida, a aula invertida proporcionou o engajamento e interesse dos alunos, além de permitir que os mesmos tivessem acesso a informações mais consistentes e didáticas (BERGMANN; SAMS, 2012). Para avaliar a motivação para a aprendizagem dos discentes, quatro fatores foram tomados como referência. O fator “Persistência/Envolvimento” foi parcialmente percebido em ambos estilos de aula. Os alunos buscaram os recursos para obterem mais informações, se preocuparam em serem bem avaliados e demostraram vontade 60 de aprender. Dessa forma, o envolvimento dos alunos propiciou novos conhecimentos e habilidades, fatos que contribuem para o aumento da motivação (LEPPER et al., 1997; SHUNK; MEECE; PINTRICH, 2012). Entretanto, ficou subentendido que o envolvimento dos estudantes pode ser afetado caso o conteúdo da aula demande um pouco mais de dedicação. Nesse sentido Lens e Decruyenaere (1991), Carrasco e Baignol (1993), Abreu (1996) e Jesus (1996) explicam que tarefas muito fáceis ou com o nível de dificuldade alto - fomentam o envolvimento do aluno e tende a desmotivá- lo. O fator “Sentido de Competência” foi melhor percebido na turma que participou da aula invertida, pois a maioria dos alunos relataram um sentimento de capacidade e confiança para realizar atividades. Desse modo, os discentes demostraram ter percepções mais favoráveis da própria competência a partir da motivação acadêmica que receberam (GOTTFRIED, 1985). O fator “Realização/Valorização das atividades” foi positivo em ambos estilos de ensino, pois a maioria dos universitários, de cada turma, afirmaram ter sentido interesse e estímulo a partir da aula. Tal fato corrobora com o estudo de Gottfried (1985), que destacou que alunos com alta motivação intrínseca tenderiam a apresentar uma alta realização escolar. No entanto, conforme a observação- participante, os alunos da aula invertida demostraram mais interesse, comprometimento e ânimo em relação a aula. Quanto ao fator “Independência”, ao contrário dos discentes que assistiram a aula tradicional, a maior parte dos discentes que participaram da aula invertida corresponderam de forma positiva. Eles apresentaram autonomia e buscaram os seus próprios meios para melhorar o resultado da atividade. Tais características estão relacionadas ao gosto pela oportunidade de fazer escolhas e são essenciais para a manutenção e aumento da motivação (DECI et al., 1982; KOESTNER; MCCLELLAND, 1990). Para avaliar a compreensão que os universitários tiveram acerca do conteúdo ministrado na aula, utilizou-se três questões avaliativas que tratavam respectivamente sobre just-in-time, kanban e redução de setups. Os alunos da aula invertida demostraram ter compreendido melhor o sistema just-in-time, visto que a maioria deles responderam de modo satisfatório. A questão que abordava o sistema kanban, foi compreendida de modo parcialmente satisfatório em ambos estilos de aula. E a pergunta sobre redução de setups foi melhor compreendida pelos acadêmicos que 61 receberam aula invertida, pois explicaram de modo parcialmente satisfatório. É importante destacar que os alunos que participaram da aula invertida apresentaram respostas mais consistentes, ricas e pouco semelhantes entre si. No geral, os alunos da aula invertida demostraram ter compreendido melhor a produção enxuta. Isso pode ter sido reflexo da simulação realizada em sala e da parte teórica ter sido estudada a partir de um site que apresentava os conteúdos de forma didática. 08 CONCLUSÃO O presente estudo teve por objetivo avaliar o impacto da sala de aula invertida no ensino da produção enxuta sobre a motivação e compreensão dos discentes. Para este fim, realizou-se um estudo comparativo de casos entre duas turmas do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual do Maranhão. Por meio dessa metodologia de pesquisa, foi possível comparar o impacto da aula tradicional, aplicada na primeira turma, e da sala invertida, aplicada na turma subsequente, na aprendizagem dos alunos. A partir dos dados analisados, pode-se afirmar que metodologia invertida influenciou positivamente na motivação para aprendizagem dos discentes. Este impacto positivo ficou mais evidente nos fatores “Sentido de competência” e “Independência”. Estes resultados podem ser decorrentes da estratégia adotada no encontro presencial. Dado que, a simulação realizada em sala de aula proporcionou um espaço para a interação entre os discentes e permitiu que eles assumam o controle das suas ações, compartilhem opiniões e consigam perceber a aplicação de alguns conceitos. O estudo também demostrou que a metodologia invertida contribuiu para uma compreensão mais consistente sobre a produção enxuta, visto que a maioria dos discentes conseguiram responder aos questionamentos de modo satisfatório, com mais propriedade e elencando mais termos. Isso pode ser atribuído ao fato de que esses alunos tiveram acesso a um conteúdo on-line mais amplo, com maior nível de detalhe, que foi testado na prática, por meio de uma simulação. Além disso, o fato do conteúdo estar disponível on-line, permitiu que eles estudassem quantas vezes e onde desejassem. No entanto, esta pesquisa também revelou que uma quantidade relevante de alunos de ambas turmas não compreendeu tão bem o conteúdo, no geral discorreram 62 de forma incompleta ou confundiram o assunto. Tal fato indica a necessidade de aprimorar os métodos e estratégias de ensino/aprendizagem na busca de resultados ainda melhores, que consigam alcançar um maior número de alunos. Desse modo, o questionamento que norteou a pesquisa, “aplicar a sala de aula invertida possibilitará que os universitários de engenharia consigam uma maior motivação e compreensão sobre a produção enxuta?”, pode ser respondido de forma afirmativa, mas com ressalva. A sala de aula invertida pode contribuir para uma maior motivação e compreensão acerca da produção enxuta, no entanto, a cultura de estudo dos discentes nem sempre é compatível com a metodologia e as atividades adotadas em classe, dificultando que a teoria seja aplicada e compreendida pela totalidade dos alunos. Contudo, cabe destacar que esta pesquisa teve como limitação o fato de ser um estudo comparativo de casos, não permitindo a generalização dos resultados. Além disso, as aplicações das metodologias de ensino foram observadas ao longo de 8 horas de aula com cada turma, impedindo um estudo mais detalhado. E não houve um controle acerca do sexo, idade e tempo de dedicação ao estudo por parte dos participantes. Em compensação, a amostra foi constituída por duas turmas consecutivas, do mesmo curso de graduação e as aulas foram ministradas pelo mesmo docente. Para os próximostrabalhos, recomenda-se estudos com maior horizonte de tempo para o levantamento de dados e que na etapa presencial da metodologia invertida sejam testadas com outra estratégia de aprendizagem ativa. 63 REFERÊNCIAS ABREU, Manuel Viegas. Pais, professores e psicólogos. Coimbra: Coimbra Editora, 1996. ALBERTIN, Marcos Ronaldo; PONTES, Heráclito Lopes Jaguaribe. Administração da produção e operações (Livro eletrônico). 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Que atitude tomou em relação a elas? 7) Como você descreveria o nível de dificuldade da aula de produção enxuta? 8) Como você descreve sua participação na aula de produção enxuta? 9) Você se sentiu estimulado a buscar mais sobre o assunto da aula? 72 APÊNDICE B – IMAGENS DA SEGUNDA SIMULAÇÃO Figura 14 - Montadores da segunda simulação Fonte: AUTORA (2017) Figura 15 - Sinalização dos montadores na segunda simulação Fonte: AUTORA (2017) 73 Figura 16 - Alunos organizando o estoque na segunda simulação Fonte: AUTORA (2017) Figura 17 - Estoque organizado na segunda simulação Fonte: AUTORA (2017)LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Indicadores da Toyota e GM na década de 1980 .................................... 29 Tabela 2 - Tempos de produção da primeira simulação ........................................... 52 Tabela 3 - Custos gerados na primeira simulação .................................................... 52 Tabela 4 - Tempos de produção da segunda simulação ........................................... 55 Tabela 5 - Custos gerados na segunda simulação ................................................... 55 LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Princípios da produção enxuta ................................................................ 31 Quadro 2 - Perdas do processo produtivo ................................................................. 33 Quadro 3 - Os sete desperdícios da produção .......................................................... 34 Quadro 4 - Sistema 5S .............................................................................................. 41 Quadro 6 - Descrição do conteúdo do site ................................................................ 53 SUMÁRIO 01 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 14 1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 16 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 16 02 ENSINO TRADICIONAL ...................................................................................... 18 03 APRENDIZAGEM ATIVA ..................................................................................... 20 3.1 SALA DE AULA INVERTIDA ............................................................................... 21 3.2 SIMULAÇÃO ....................................................................................................... 25 04 SISTEMA DE PRODUÇÃO ENXUTA .................................................................. 26 4.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA .................................................................................... 27 4.2 PRINCÍPIOS DA PRODUÇÃO ENXUTA............................................................. 30 4.3 CASA DO SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO ................................................ 32 4.4 TÉCNICAS E FERRAMENTAS DA PRODUÇÃO ENXUTA ................................ 33 4.4.1 Muri, muda e mura ........................................................................................... 33 4.4.2 Os sete desperdícios da produção ................................................................... 34 4.4.3 Células de manufatura ..................................................................................... 35 4.4.4 Takt time ........................................................................................................... 36 4.4.5 Kanban ............................................................................................................. 36 4.4.6 Milk run ............................................................................................................. 38 4.4.7 Andon ............................................................................................................... 40 4.4.8 Poka-yoke ........................................................................................................ 40 4.4.9 Programa 5s ..................................................................................................... 40 4.4.10 TRF ................................................................................................................ 41 05 METODOLOGIA .................................................................................................. 42 06 ANÁLISE DOS DADOS ....................................................................................... 44 6.1 CASO 01 – AULA TRADICIONAL ....................................................................... 45 6.2 CASO 02 – AULA INVERTIDA ............................................................................ 48 07 DISCUSSÃO ........................................................................................................ 59 08 CONCLUSÃO ...................................................................................................... 61 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 63 APÊNDICE A – ROTEIRO DA ENTREVISTA .......................................................... 71 APÊNDICE B – IMAGENS DA SEGUNDA SIMULAÇÃO ........................................ 72 14 01 INTRODUÇÃO O ensino superior é visto por muitos estudantes como um ambiente preparatório para carreira profissional, pois tem por finalidade: desenvolver o pensamento reflexivo; formar profissionais nas diferentes áreas de conhecimento; incentivar o trabalho de pesquisa e investigação científica; divulgar os conhecimentos adquiridos; e obter conhecimento dos problemas do mundo (BRASIL, 1996). É nesse momento que os graduandos iniciam e aprimoram sua formação profissional, desenvolvem competências, habilidades e valores para atuarem nas diversas atividades requeridas (SANTOS, 2011). Entretanto, o processo de ensino-aprendizagem predominante no ambiente acadêmico ainda é desenvolvido de maneira fragmentada, em disciplinas separadas sem relacionamentos relevantes entre si. As informações e os alunos são tratados de maneira padronizada, o professor é o agente ativo em sala de aula, situação que favorece a postura passiva dos alunos (OLIVEIRA et al., 2007; SANTOS, 2014). Em consequência, os alunos assimilam apenas o que lhes é exposto e não são estimulados a desenvolver pensamento crítico e realizar questionamentos (BACKES et al., 2010; MEZZARI, 2011; WEINTRAUB; HAWLITSCHEK; JOÃO, 2011). Assim, têm-se estudantes desengajados, uma aprendizagem branda e deficiente no desenvolvimento de habilidades que são propícias ao sucesso profissional (HOCKINGS et al., 2008; FELDER; BRENT; PRINCE, 2011). Nesse sentido, Entwistle e Ramsden (2015) afirmam que os alunos de graduação precisam ser afastados das abordagens de aprendizagem superficiais, caracterizadas pela mera memorização de conteúdo a fim de pontuar bem nas provas. O ideal é buscar estratégias de aprendizagem mais profundas onde os alunos estejam mais envolvidos, reflitam, questionem, conjecturem, avaliem e façam conexão entre ideias (HOCKINGS et al., 2008). Uma alternativa viável é a adoção de metodologias ativas, na qual o aluno está envolvido no processo de aprendizagem, é estimulado a pensar naquilo que está fazendo e a tomar decisões, assume uma postura mais participativa, reforça a execução de atividades significativas, resolve problemas, desenvolve projetos e, com isto, cria oportunidades para a construção de conhecimento e desenvolvimento de habilidades profissionais e sociais (PRINCE, 2004; BORGES; BERBEL, 2012; BORGES; ALENCAR, 2014; FREIRE, 2016). 15 Entre os diversos estilos de aprendizagem ativa, têm-se: aprendizagem baseada em problemas, aprendizagem baseada em casos, instrução por pares, aprendizagem colaborativa auxiliada por computadores, contratos de aprendizagem, aprendizagem baseada em perguntas, aprendizagem autônoma e sala de aula invertida (MICHAEL, 2006). A sala de aula invertida ou flipped classroom consiste em uma modalidade de “e-learning” centrada no aluno, onde o conteúdo e as instruções são atribuídos como lição de casa antes de frequentar a sala de aula que passa ser um ambiente para trabalhar problemas, aprimorar conceitos, realizar atividades práticas, desenvolver habilidades e projetos (BERGMAN, SAMS, 2012). Desse modo, o aluno assume aresponsabilidade pelo estudo teórico e a aula presencial torna-se um ambiente para aplicação prática dos conceitos estudados previamente (BISHOP, VERLEGER, 2013; ROEHL et al., 2013; DU et al., 2014; FINDLAY-THOMPSON, MOMBOURQUETTE, 2014; MCLAUGHLIN et al., 2014; PLATERO et al., 2015). Essa abordagem permite mesclar tecnologia com metodologia de ensino, pois concentra no ambiente virtual o que é informação básica e, na sala de aula, atividades criativas e supervisionadas, uma combinação de aprendizagem por desafios, problemas reais, jogos e simulações (MORAN, 2015). Tais artifícios proporcionam um ambiente seguro e próximo do real, a fim de melhorar o entendimento dos alunos, ampliar seu campo de visão, além de promover experiências práticas com a solução de problemas e tomada de decisão (THORELLI; GRAVES, 1964; SCHRAMM; FORMOSO, 2007). Desse modo, as possibilidades geradas pela inversão da sala de aula podem ser atreladas ao ensino da produção enxuta no curso de engenharia, uma vez que é possível repassar a teoria como lição de casa, utilizando recursos tecnológicos, e, em sala, trabalhar com simulações que permitam: demonstrar as dificuldades e desafios de um sistema de produção; comparar projetos alternativos; analisar as consequências de políticas distintas sobre o funcionamento do sistema; desenvolver competências e habilidades essenciais; despertar a percepção e o senso crítico; demostrar a relevância do ambiente econômico no âmbito gerencial; cultivar a capacidade crítica nas decisões; e incentivar a aprendizagem (LAW; KELTON, 2000; PESSÔA; MARQUES FILHO, 2001; RAUCH-GEELHAAR; JENKE; THURNES, 2003; ROBINSON, 2014). 16 Além disso, a metodologia invertida pode ser uma oportunidade de amenizar: o desempenho insatisfatório da maioria dos alunos; a frequente dispersão e absenteísmo nas aulas; a pouca participação dos estudantes; a deficiência dos alunos em assimilar o conteúdo ministrado pelo professor; o entendimento superficial dos assuntos abordados em sala; a constante preocupação em decorar o assunto para a prova avaliativa em vez de entendê-lo. Diante do exposto, questiona-se: aplicar a sala de aula invertida possibilitará que os universitários de engenharia consigam uma maior motivação e compreensão sobre a produção enxuta? Esse questionamento norteou o desenvolvimento do presente estudo, que por sua vez, contribui para averiguar a efetividade da metodologia invertida na graduação, principalmente no que envolve a produção enxuta e o uso de simulação durante as aulas presenciais, além de ser mais uma fonte de informação que trata dessa estratégia de ensino. Para um melhor entendimento do estudo, num primeiro momento apresenta-se uma revisão da literatura sobre o ensino tradicional, as metodologias ativas de aprendizagem, a sala de aula invertida, a simulação e os pontos essenciais da produção enxuta. Em seguida, detalha-se a metodologia utilizada para a realização da pesquisa, a análise dos dados, a discussão dos mesmos à luz do referencial teórico e a conclusão. 1.1 OBJETIVO GERAL A partir do contexto descrito, este estudo busca avaliar o impacto da sala de aula invertida no ensino da produção enxuta sobre a motivação e compreensão dos discentes. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Para alcançar o objetivo geral, foram definidos os seguintes objetivos específicos: • Conhecer a percepção dos alunos quanto as metodologias de aprendizagem tradicional e sala de aula invertida; • Averiguar o nível de entendimento sobre a produção enxuta a partir das metodologias de ensino adotadas; 17 • Discutir os resultados obtidos após a aplicação dos métodos de ensino- aprendizagem; 18 02 ENSINO TRADICIONAL O ensino tradicional é comumente utilizado nas salas de aula para transmitir e gerar conhecimento aos alunos. Por meio dessa abordagem, o professor repassa informações e experiências que derivam de estudos e vivências profissionais, enquanto que o estudante deve reproduzir o que aprendeu nas atividades e provas avaliativas (MASETTO, 2012; VALENTE, 2014). Essa estratégia parte do pressuposto de que a inteligência é uma faculdade que torna o homem capaz de armazenar informações, das mais simples às mais complexas. Para isso, a realidade a ser estudada precisa ser decomposta de modo a simplificar o conhecimento a ser transmitido ao aluno que, por sua vez, deve armazenar os resultados do processo. Em consequência, a inteligência será concebida pelo acúmulo de informações e conforme a variedade e quantidade de noções/conceitos/informações recebidas, ausentando-se assim, a formação do pensamento reflexivo (MIZUKAMI, 2002). A ênfase dessa concepção didática é posta no ensino realizado pelo docente. É ele o responsável por transmitir, comunicar, orientar, instruir, mostrar e avaliar. Como figura central e detentora do conhecimento na sala de aula, define quais serão os assuntos repassados; como será efetuado o processo de ensino-aprendizagem; é responsável pelo sucesso e qualidade do ensino; e, na maioria das vezes, assume uma postura autoritária em relação a seus educandos (FREIRE,2014; SANTOS 2014). Em reflexo, o aluno deve: ouvir, obedecer, aprender, fixar e realizar a prática com exercícios sistemáticos, para então ser avaliado pelo docente. Sua participação, geralmente, se limita a responder algum questionamento do professor; registrar palavras ou fórmulas sem compreendê-las; e repetir as mesmas a fim de conseguir boas classificações ou para agradar ao professor. Desse modo, o papel do aluno consiste em receber, assimilar, repetir (SANTOS, 2011; WEINTRAUB; HAWLITSCHEK; JOÃO, 2011; COTTA et al., 2012; ARANTES, 2013; LIBÂNEO, 2017). Quanto às estratégias de ensino tradicional, a aula expositiva é uma das mais utilizadas em classe (FORNAZIEIRO et al., 2010; OLIVEIRA et al., 2012). A mesma orienta que o conteúdo seja exposto em sala de aula em forma de palestra realizada pelo educador. Entre os recursos utilizados, tem-se: transparências, slides, apostila didática ou resolução de exercícios modelo por parte do professor (PAVAN KURI; 19 SILVA; PEREIRA, 2006; WEINTRAUB; HAWLITSCHEK; JOÃO, 2011). Esse estilo de aula também aconselha que a transmissão do conteúdo seja realizada com entusiasmo, a fim de motivar, despertar ou elevar o interesse do aluno (STACCIARINI; ESPERIDIÃO, 1999; FORNAZIEIRO et al., 2010). Dentre as vantagens, a aula tradicional economiza o tempo dos professores, pois é de fácil preparo; permite a transmissão de diversas informações num tempo reduzido; o aluno consegue ter uma noção do conteúdo; o docente apresenta o conteúdo de modo sucinto e imparcial; além de ser um método eficiente para ensinar alunos que não possuem conhecimento prévio sobre o conteúdo (JENSEN; KUMMER; GODOY, 2015; DEWALD, 2016). Em contrapartida, essa metodologia é empecilho para o professor explicar a prática; o aluno tem dificuldade em pensar na aplicabilidade dos assuntos abordados; todos os estudantes aprendem no mesmo ritmo; o aluno quase não participa da aula devido a comunicação unilateral; propicia a formação de alunos com reações estereotipadas, de automatismos; as possibilidades de cooperação entre pares são reduzidas, já que grande parte das tarefas são individuais; e a metodologia não desperta o senso crítico e reflexivo do aluno (MIZUKAMI,1986; DEWEY, 2004; BACKES et al., 2010; WEINTRAUB; HAWLITSCHEK; JOÃO, 2011). Há ainda a ausência de feedback aos instrutores sobre a aprendizagem dos alunos; a redução da concentração do aluno durante as palestras; a informação tende a ser esquecida rapidamente, visto a postura passiva do estudante; o aluno cria o hábito estudar somente pelas anotações feitas em aula; e os alunos que preferem outros estilos de aprendizagem ficamprejudicados (JENSEN; KUMMER; GODOY, 2015; SCHWERDT; WUPPERMANN, 2011). Contudo, nota-se que a aprendizagem baseada na transmissão pode não ser mais tão apropriada como foi para a geração passada. Hoje, os métodos de ensino precisam ser coerentes com a economia global do conhecimento, por isso devem explorar a colaboração, investigação e o fazer. Desse modo, é fundamental buscar alternativas de ensino-aprendizagem que, de fato, prepare e desenvolva o estudante (VALENTE, 2014). 20 03 APRENDIZAGEM ATIVA A aprendizagem ativa é definida como qualquer método instrucional que envolve os alunos no processo de aprendizagem, reforçando a execução de atividades significativas e que estimulem os alunos a pensarem naquilo que estão fazendo (PRINCE, 2004). Portanto, essa forma de aprendizagem só é uma realidade quando a estratégia de ensino induz o aluno a ouvir, ver, perguntar, discutir, fazer e ensinar (SILBERMAN, 1996). Para a concepção dessa didática, é fundamental criar situações de aprendizagem na qual os aprendizes possam: executar atividades, colocar seus conhecimentos em ação; pensar e conceituar o que fazem; construir conhecimentos sobre os conteúdos envolvidos nas atividades que realizam; desenvolver estratégias cognitivas, capacidade crítica e reflexão sobre suas práticas; dar e receber feedback; aprender a interagir com colegas e professor; e explorar atitudes e valores pessoais e sociais (BERBEL, 2012; PINTO et al., 2013; MORAN, 2015). Quanto a implementação, a aprendizagem ativa pode ser estimulada por meio da aprendizagem baseada em problemas (Problem Based Learning – PBL), aprendizagem por meio de jogos (Game Based Learning – GBL), método do caso ou discussão e solução de casos (Teaching Case), técnica de instrução por pares (Peer Instruction – PI) e aprendizagem em equipe (Team-Based Learning – TBL). Há também, o uso desenvolvimento de projetos, pesquisa científica, aprendizagem cooperativa, simulações e experimentações (MICHAEL, 2006; MITRE et al., 2008; BERBEL, 2012; KOEHLER, 2012; STAKER; HORN, 2017; ROCHA; LEMOS, 2014; VALENTE, 2014). Outra possibilidade, é associação das metodologias ativas e a TDIC (Tecnologia Digital de Informação e Comunicação), que dão origem às estratégias de ensino híbrido (Blended Learning) e sala de aula invertida (Flipped Classroom). Ambas estratégias usam o modo online para obter informações teóricas, e presencial para realizar atividades interativas (MICHAEL, 2006; STAKER; HORN, 2012). No que diz respeito a atuação do professor, a aprendizagem ativa orienta que este assuma uma postura de orientador, supervisor, facilitador do processo de aprendizagem, e não apenas como fonte única de informação e conhecimento (BARBOSA; MOURA, 2013). Por sua vez, o aluno deve ler, escrever, perguntar, discutir ou estar ocupado em resolver problemas e desenvolver projetos. O estudante, 21 também deve realizar tarefas mentais de alto nível, como análise, síntese e avaliação. Em suma, as estratégias que promovem aprendizagem ativa devem ocupar o estudante em fazer alguma coisa e, ao mesmo tempo, levá-lo a pensar sobre as coisas que está fazendo (SILBERMAN, 1996). Desta maneira, os alunos assimilam maior volume de conteúdo; retém a informação por mais tempo; aproveitam as aulas com mais satisfação e prazer (SILBERMAN, 1996). Além disso, adquirem mais confiança em suas decisões e na aplicação do conhecimento em situações práticas; melhoram o relacionamento com os colegas, aprendem a se expressar melhor oralmente e por escrito; adquirem gosto para resolver problemas; e vivenciam situações que requerem tomar decisões por conta própria, reforçando a autonomia no pensar e no atuar (RIBEIRO, 2005; BORGES; ALENCAR, 2014). 3.1 SALA DE AULA INVERTIDA Na sua definição mais simples, inverter a sala de aula significa que eventos que tradicionalmente são feitos dentro da sala de aula, agora acontecem fora da sala de aula e vice-versa (BERGMAN, SAMS, 2012). O conteúdo instrucional passar a ser atribuído de modo on-line como lição de casa, antes de ir para a classe. E o tempo na sala de aula é aproveitado trabalhando problemas, avançando conceitos e participando de aprendizagem colaborativa (FINDLAY-THOMPSON, MOMBOURQUETTE, 2014; TUCKER, 2012). Assim, o aluno assume a responsabilidade pelo estudo teórico e a aula presencial torna-se um momento para a aplicação prática dos conceitos estudados previamente (JAIME et al., 2015). A sala de aula invertida também pode ser descrita como uma abordagem pedagógica onde a aula expositiva passa da dimensão da aprendizagem grupal para a dimensão da aprendizagem individual, e a sala de aula torna-se um ambiente de aprendizagem dinâmico e interativo, no qual o facilitador orienta os alunos na aplicação dos conceitos (FLIPPED LEARNING NETWORK, 2014). Em outra perspectiva, a metodologia reversa é vista como um sistema que instrui os docentes para personalizar o ensino de acordo com o aluno, e que esta dispõe de elementos essenciais para promover a aprendizagem para o domínio, onde o aluno conquista vários objetivos respeitando seu próprio ritmo (BERGMAN, SAMS, 2012). 22 Do ponto de vista teórico, a sala de aula invertida pode ser definida como uma técnica educacional estruturada em duas partes, uma baseada na teoria de aprendizagem construtivista e outra behaviorista. A parte marcada pela interação humana, onde o aluno é ativo no processo de aprendizagem e realiza atividades interativas em grupo na sala de aula, deriva da ideologia construtivista de Piaget e Vygotsky. E a parte na qual o professor repassa a instrução de modo automatizado, individual e direto, fora da sala de aula, está fundamentada no método behaviorista de instrução direta baseada nos princípios comportamentais. A Figura 1 demostra como ocorre essa estruturação (ASIMOV, 2012; BISHOP; VERLEGER, 2013; JENSEN; KUMMER; GODOY, 2015). Figura 1 - Estrutura da sala de aula invertida Fonte: Adaptado de BISHOP; VERLEGER (2013) O processo de implantação e uso do modelo invertido, baseia-se em quatro pilares fundamentais, que são sintetizados na sigla F-L-I-P. Esses pilares são denominados e tratam, respectivamente (FLN, 2014): • Flexible Environment (Ambiente Flexível): criação de espaços flexíveis nos quais os alunos escolhem quando e onde aprendem; • Learning Culture (Cultura de Aprendizagem): a responsabilidade da instrução passa a ser centrada no aluno; • Intentional Content (Conteúdo Dirigido): os educadores devem pensar em como usar o modelo invertido para ajudar os alunos na compreensão conceitual; determinar o que precisam ensinar; e definir quais materiais os alunos devem acessar por conta própria; 23 • Professional Educator (Educador Profissional): o educador é mais exigente e constantemente demandado; fornece feedback imediato em aula, avaliando o trabalho; conecta-se com outros facilitadores; aceita críticas; e tolera o caos controlado em aula. A concepção desses pilares, comumente, é representada ao se fazer uso de palestras em vídeo como lição de casa e instigar a resolução de problemas em sala de aula, no entanto, não existe um modelo único para inversão. O tipo de material ou atividades que o estudante realiza on-line e em classe podem variar conforme a estrutura do curso e a proposta a ser desenvolvida (TUCKER, 2012; BISHOP; VERLEGER, 2013; DU et al., 2014; VALENTE, 2014). O importante é que os artifícios utilizados proporcionem uma aprendizagem ativa, de modo que os alunos possam se envolver significativamente com o instrutor, com o conteúdo, e uns com os outros (JESEN; KUMMER; GODOY, 2015). Os recursos mais utilizados fora da classe são: palestras, vídeos, animações, simulações e o uso de laboratórios virtuais, que o aluno pode acessar e complementar as leituras. Assim, é possível integrar as TDIC nas atividadescurriculares e permitir que o instrutor tenha mais tempo para engajamento individual com alunos em classe (ALMEIDA, VALENTE, 2011; ROEHL et al., 2013). As atividades em classe variam entre debates, questionários, apresentações em grupo, atividades em dupla, desenvolvimento de projetos, pesquisas, atividades colaborativas, atividades criativas e supervisionadas, experimentações, simulações, aprendizagem por desafios, resolução de problemas reais e jogos. (MCLAUGHLIN et al., 2014; MORAN, 2015; O’FLAHERTY; PHILLIPS, 2015). O professor também pode guiar atividades práticas diferentes, possibilitar que alunos trabalhem em tarefas distintas simultaneamente, organizá-los em grupos ou individualmente, e permitir que sejam avaliados, quando se sentem preparados (BERGMANN; SAMS, 2012). A intenção é que o aluno disponha da orientação do professor e da colaboração dos pares para esclarecer conceitos e contextualizar o conhecimento por meio da aplicação, análise, planejamento e produção de soluções (OJALVO; DOYNE, 2011). A Figura 2 sintetiza como os recursos e abordagens citadas acima integram a sala de aula invertida. Os benefícios da sala invertida são os mais diversos, entre eles: mais tempo de aula para atividades interativas; permite que o educador apresente um conteúdo em vários formatos diferentes, e assim, envolver os vários estilos e preferências de 24 aprendizagem dos alunos; incentiva os estudantes a desenvolver sua comunicação e habilidades de pensamento de ordem superior; os alunos se tornam “auto- aprendentes”; e ajuda na preparação profissional. (LAGE; PLATT; TREGLIA, 2000; BLAND, 2006; TOTO, 2009; ZAPPE, 2009; PAPADOPOULOS; ROMAN, 2010). Figura 2 - Metodologias e recursos da sala de aula invertida Fonte: SCHMITZ (2016) Além disso, a inversão possibilita que os alunos se movimentem no seu próprio ritmo; dá aos professores melhor percepção das dificuldades dos alunos; melhora a relação entre estudantes e professor; favorece a aprendizagem construtivista; os professores conseguem ver os níveis de realização, engajamento e interesse dos estudantes; o conteúdo fica permanentemente disponibilizado para o aluno, que pode assistir quantas vezes e quando desejar; além de desenvolver a natureza colaborativa, proporcionando aos alunos várias habilidades para aprender e apoiar uns aos outros (FULTON, 2012; ENFIELD 2013; BERGMANN; SAMS 2012). Em contrapartida, a implementação dessa abordagem requer: uma quantidade significativa de tempo para preparar os vídeos e garantir que eles atendam aos padrões exigidos para estudantes com deficiência; boa vontade e comprometimento do corpo docente que, em geral, prefere o estilo de ensino tradicional por ser uma estratégia mais simples; acesso à tecnologia para assistir aos vídeos, caso contrário, os estudantes economicamente desfavorecidos serão prejudicados; vídeos de qualidade, de modo que os alunos entendam o conteúdo e consigam realizar as atividades; que os alunos estejam à vontade para assumir a responsabilidade pela própria aprendizagem sem ficarem frustrados (STRAYER, 2007; ZAPPE, 2009; MILMAN, 2012; ENFIELD, 2013; DU et al., 2014). 25 3.2 SIMULAÇÃO A simulação consiste em uma técnica que busca simular uma dada tarefa por meio de um objeto ou representação parcial ou total de uma tarefa a ser replicada (ZIV et al., 2006). A intenção é permitir que as pessoas experimentem a representação de um evento real com o propósito de praticar, aprender, avaliar ou entender estas situações. Enquanto ferramenta de ensino, a simulação é fundamentada na metodologia ativa Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) e/ou Aprendizagem Baseada em Tarefas (ABT). O aprendiz é inicialmente exposto a uma situação prática onde exercerá papel ativo na aquisição dos conceitos necessários para a compreensão e resolução do problema. E o educador assume uma postura de condutor e não a de fornecedor ativo de toda a informação. Além disso, a técnica exige a formação de pequenos grupos de alunos para que a discussão seja efetiva (ZIV et al., 2006; IGLESIAS; PAZIN-FILHO, 2015). Desse modo, o aluno é primeiramente confrontado com um problema e sequencialmente submetido a um processo de busca de subsídios para sua resolução. No entanto, para efetivação da abordagem é essencial respeitar as características de aprendizado do aluno, contextualizando o problema e resgatando o conhecimento prévio (IGLESIAS; PAZIN-FILHO, 2015). Além do ensino, a simulação também pode ser aplicada na avaliação da competência, sendo este um dos estímulos para a sua introdução nos cursos de graduação e no ambiente de formação profissional (HAIST; KATSUFRAKIS; DILLON, 2013). Dentre as ferramentas utilizadas nessa abordagem, destaca-se o jogo empresarial, onde os participantes exercem um papel ativo na tomada de decisão sobre o processo de gestão simulada. A partir dessa dinâmica, é possível fazer a análise dos resultados produzidos, das condições iniciais das variáveis do simulador e as relações de causa e efeito sob teste. Em reflexo, os alunos conseguem aplicar as teorias, conceitos e técnicas aprendidas (SAUAIA, 2015). Um recurso muito utilizado nos jogos de gestão é o Lego System® (PAXTON, 2003). Por meio deste, é possível criar condições de competitividade, o mais próximo possível da realidade, desenvolver novas estratégias e verificar as soluções geradas. Em consequência, os conceitos aprendidos são levados para a sala de aula ou 26 ambiente de negócios, e o aprendiz consegue desenvolver habilidades como gestão do tempo, desenvolvimento de estratégias, construção de times e capacidade de negociação (DOYLE; BROWN, 2000). Os blocos de Lego® também são utilizados como uma forma de ativar a imaginação, integrar as dimensões de experiência cognitiva, social e emocional (ROOS; VICTOR; STATLER, 2014). Também é possível conhecer melhor o negócio a ser simulado, discutir questões estratégicas, preparar as pessoas para reagir a mudanças repentinas e gerar novas ideias (BÜRGI; VICTOR; LENTZ, 2004). Portanto, o exercício deste tipo de prática permite que os alunos tenham uma melhor compreensão dos conceitos de gestão da produção. Dessa forma, a simulação possibilita a representação da complexidade de um sistema de produção; a comparação entre projetos alternativos; mensurar os efeitos de diferentes políticas sobre o desempenho do sistema; formar as competências necessárias onde o conhecimento atual não é suficiente; desenvolver as melhores habilidades cognitivas e capacidade crítica; desenvolver espírito crítico nas decisões; e estimular a transposição da aprendizagem. (LAW; KELTON, 2000; PESSÔA; MARQUES FILHO, 2001; RAUCH-GEELHAAR; JENKE; THURNES, 2003; ROBINSON, 2014). No entanto, o emprego de simulações ainda é pouco explorado no ensino devido à dificuldade de se criar um jogo (ANTONIO; WERMECK; PIRES, 2005). Essa dificuldade pode ser: de origem conceitual, visto a literatura dispor de poucas informações sobre jogos; relacionada a ausência ou carência de habilidades extras, tanto dos alunos quanto do instrutor; ou reflexo da falta ou limitação de recursos para o desenvolvimento e criação dos jogos (JÚNIOR; DUARTE, 2003). 04 SISTEMA DE PRODUÇÃO ENXUTA A produção enxuta também conhecida como Sistema Toyota de Produção - STP (Toyota Production System – TPS) ou Manufatura Enxuta (Lean Manufacturing), surgiu em meados do século passado para definir um sistema de produção muito mais eficiente, flexível, ágil e inovador do que a produção em massa (WOMACK; JONES, 2013; RODRIGUES, 2017). Tal estratégia, baseava-se na diferenciação por meio de um conjunto de práticas, que permitem melhorar continuamente o sistema produtivo, 27 e da eliminação das atividades que não agregam valor ao cliente, chamadas desperdícios (TUBINO; 2015). A produção enxuta também pode serdefinida como uma filosofia de gerenciamento que busca otimizar a organização de forma a atender as necessidades do cliente no menor prazo possível, na mais alta qualidade e ao mais baixo custo, ao mesmo tempo em que aumenta a segurança e a moral de seus colaboradores, envolvendo e integrando não só a manufatura, mas todas as partes da organização (GHINATO; 2000). Em outra perspectiva, o sistema produtivo enxuto consiste em um método viável para a fabricação de produtos onde o objetivo final é o lucro. Tal propósito é alcançado por meio da redução de custos, ou aumento da produtividade. Por sua vez, estes são obtidos por meio da eliminação de diversos desperdícios, tal como excesso de estoque e excesso de pessoal (MONDEN, 2015). A produção enxuta também é vista como um sistema que possui componentes organizados e elementos interativos que formam um todo integrado. Para sua implantação é essencial entender como “as peças se encaixam”, caso contrário, é provável que as práticas enxutas enfraqueçam o sistema em vez de fortalecê-lo (MARKSBERRY, 2012). Um outro ponto de vista, ressalta que a Produção Enxuta não é um conjunto de ferramentas a serem implementadas, mas sim um conjunto de habilidades praticadas que facilitam a modificação da cultura organizacional. Nesse caso, o envolvimento da força de trabalho é direcionado para: a resolução criativa de problemas; a busca constante de melhoria contínua; e o desenvolvimento de práticas inovadoras (SOLTERO, 2012). De modo simplório, pode-se afirmar que a Produção Enxuta consiste em fazer mais com menos tempo, menos espaço, menos esforço humano, menos maquinário, menos materiais, ao mesmo tempo em que oferece aos clientes o que eles querem. Trata-se de um sistema com aplicação universal, no entanto, é preciso traduzir, adaptar e aplicá-lo conforme a situação. (DENNIS, 2016). 4.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA Os primeiros passos para a construção do sistema de produção enxuta foram dados por Kiichiro Toyoda, que se espelhou no pai, Sakichi Toyoda, um inventor e 28 revolucionário quanto às formas de produzir. Kiichiro, em 1929, conheceu ao parque fabril da Ford em Detroit nos Estados Unidos. A partir dessa experiência, em 1933, ele criou a Toyota Motor Company, uma empresa diferenciada quanto a forma de operacionalizar o seu processo produtivo (RODRIGUES, 2017). Em 1950, Eiji Toyoda, presidente da Toyota Motor Company, visitou a fábrica da Ford, em Detroit, na intenção de entender como funcionava o sistema produtivo em massa e averiguar como a Ford conseguia construir 7 mil carros por dia, enquanto a Toyota conseguiu produzir apenas 2.685 carros em seus treze anos de história (GHINATO, 2000; WOMACK, 2013; DENNIS, 2016). Ao retornar ao Japão, Eiji Toyoda e Taiichi Ohno, engenheiro da Toyota na época, concluíram que a produção em massa não funcionaria no Japão e, consequentemente, os grandes volumes oriundos dela não seriam a melhor opção, pois tanto o Japão quanto a Toyota Motor Company estavam em crise, com mercado reduzido e demanda fragmentada. Após a Segunda Guerra Mundial essa constatação ficou mais evidente, pois o Japão foi dizimado, suas fábricas foram destruídas e os consumidores tinham pouco poder econômico (GHINATO, 2000; ROOS; WOMACK; JONES, 2014; DENNIS, 2016). Em contrapartida, os líderes perceberam que existiam algumas possibilidades para melhorar no sistema de produção. A partir dessa percepção, a Toyota desenvolveu e implantou diversas melhorias (MONDEN, 2015; DENNIS, 2016). A figura 3 apresenta, em ordem cronológica, os principais idealizadores e suas respectivas contribuições para o Sistema Toyota de Produção. No decorrer dos anos, a Toyota redesenhou seu sistema de produção, mas os resultados alcançados não foram atribuídos somente a aplicação de vários métodos ou a alguma tecnologia em particular. O sucesso da empresa advém da construção de algo que reúne todos os seus princípios, métodos e técnicas e da aplicação concatenada deste conjunto, que recebeu o nome de Toyota Production System (MONDEN, 2015; DENNIS, 2016; RODRIGUES, 2017). As boas práticas do Sistema Toyota de Produção só foram constatadas cientificamente na década de 1980, durante um projeto de pesquisa sobre a indústria automobilística mundial no MIT (Massachusetts Institute of Technology). No estudo, a Toyota foi a organização que demostrou possuir técnicas e modelos de gestão e produção eficazes, além da sistematização dessas práticas, com o foco integrado nos ciclos de produção e do consumo, tendo o produto como elo. A essa nova forma de 29 produzir, o estudo americano denominou de Lean Manufacturing (RODRIGUES, 2017). Figura 3 - Idealizadores da produção enxuta Fonte: GHINATO (2000) Por meio da Tabela 1 é possível conhecer os indicadores da Toyota e da GM (General Motors) na época do estudo, e ver as diferenças, que passaram a ser chamadas de desperdícios, e entender como estes influenciaram na definição do termo lean ou “enxuta” (TUBINO, 2015). Tabela 1 - Indicadores da Toyota e GM na década de 1980 Indicadores da Fábrica Toyota GM Horas brutas de montagem por carro 18 40,7 Horas líquidas de montagem por carro 16 31 Defeitos de montagem por 1.000 carros 45 130 Estoque médio de peças 2 horas 2 semanas Espaço (m²) de montagem por carro 0,45 0,75 Fonte: WOMACK; JONES; ROOS (1990) De acordo com a Tabela 1, a Toyota precisava de 18 horas para montar um carro, sendo que destas apenas duas horas eram desperdiçadas na montagem, enquanto a GM utilizava de 40,7 horas, com um desperdício de 9,3 horas no processo. Ao acelerar o fluxo de produção na linha Toyota seria esperado que o desperdício da má qualidade elevasse, mas ocorreu o inverso. O resultado também pode ser percebido no desperdício de estoque e na necessidade de espaço físico para montar um carro (WOMACK; JONES; ROOS, 1990). 30 Contudo, a Toyota foi se destacando e as diferenças se acentuaram ainda mais no decorrer dos anos. Em 2007, a empresa assumiu a liderança do mercado automobilístico mundial, superando a líder GM em termos de veículos vendidos. Hoje, apesar de ser muito estudada e bem conhecida, a estratégia de produção enxuta ainda não é tão simples de ser colocada em pratica, principalmente em uma cadeia produtiva tão grande quanto a automobilística (TUBINO, 2015). 4.2 PRINCÍPIOS DA PRODUÇÃO ENXUTA A filosofia enxuta surgiu como uma estratégia de negócio que permite aumentar a capacidade em satisfazer os clientes, entregar os produtos na hora que eles precisam e com preços que eles estão dispostos a pagar, com menores custos de produção, qualidade aumentada e lead times menores (WERKEMA, 2012). Para um melhor entendimento dessas práticas, desenvolveu-se o pensamento enxuto ou “lean thinking”. Este é resumido em cinco princípios que orientam as organizações quanto (WOMACK; JONES, 2013; RODRIGUES, 2017): • Valor - Para defini-lo é necessário conhecer as necessidades do cliente. É ele que estabelecerá o prazo e o preço que está disposto a pagar. Cabe às empresas buscar satisfazer as carências encontradas da melhor maneira possível, seja na forma de um produto ou serviço; • Cadeia de Valor – É composta por todas as etapas e ações necessárias ao atendimento pleno do valor do cliente por meio da concepção do bem e/ou da realização do serviço. Na análise desse princípio, os processos devem ser separados em três tipos: aqueles que geram valor; aqueles que não geram valor, mas são necessários; e aqueles que não agregam valor e devem ser eliminados. Para avaliar melhor a geração de valor, a empresa precisa levar em conta os processos dos seus fornecedores e revendedores; • Fluxo de Valor – Visa a realização progressiva de tarefas ao longo do fluxo de valor para que um produto passe da concepção ao lançamento, do pedido à entrega e da matéria-prima às mãos docliente sem interrupções, refugos ou retrofluxos; • Produção Puxada – Significa que não se deve produzir um bem ou serviço sem que o cliente do processo posterior, interno ou externo, solicite, ou seja, puxe. 31 Isso permite o nivelamento em toda a cadeia, gerando um fluxo contínuo, eficaz e com pequenos lotes; • Perfeição – É a busca constante da perfeição, transferindo de forma completa o valor solicitado pelo cliente. Os membros da organização devem ter uma visão sistêmica do processo e estar envolvidos na busca pelas melhores formas de criar valor. Os princípios da produção enxuta também podem ser representados pelas categorias denominadas 4P's: philosophy (filosofia), process (processos), people and partners (parceiros) e problems (problemas). Estes se subdividem em 14 princípios básicos que direcionam quanto ao entendimento e operacionalização do modelo enxuto. O Quadro 1 cita os 14 princípios e suas respectivas técnicas ou ferramentas (TAIICHI, 1997; LIKER, 2016). Quadro 1 - Princípios da produção enxuta Grupo Princípio Ferramenta/Técnica Filosofia Filosofia base para gestão e decisões administrativas. Visão Estratégica Processos Fluxo de processos contínuo, explicitando problemas. 5S e células Sistema puxado, evitando a superprodução. Kanban e Milk Run Nivelamento da carga de trabalho. Heijunka Cultura da qualidade, fazendo certo na primeira vez. Poka-Yoke e Jidoka Padronização para melhoria contínua e aprendizagem. Padronização Processos Controle visual dos problemas. Gestão visual Tecnologia alinhada aos processos e funcionários. Manutenção Preventiva Total e Troca Rápida de Ferramenta Parceiros Desenvolvimento de líderes para disseminar a filosofia. Liderança Desenvolvimento de pessoas e equipes alinhadas à filosofia. Comprometimento Cooperação com parceiros e fornecedores. Parcerias Problemas Vivenciando as tarefas e os problemas. Integração Tomando decisões por consenso e com implantação rápida. Processo Decisório Buscando aprendizagem para melhoria contínua. Aprendizagem Fonte: Adaptado de LIKER (2016) 32 4.3 CASA DO SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO Para conseguir explicar, disseminar e treinar colaboradores e fornecedores sobre as práticas do sistema enxuto, Fujio Cho, discípulo de Taiichi Ohno, desenvolveu o diagrama da Casa do Sistema Toyota de Produção ou Casa STP para ilustrar de modo simples, os princípios e a filosofia da Produção Enxuta (HOEFT, 2016). A analogia com a casa deve-se às etapas essenciais e a sequência lógica com que a mesma se edifica. Para constrir uma casa estável, resistente e duradoura é essencial iniciar a construção pela base, seguida dos pilares que, por sua vez, sustentarão o teto. Na construção do sistema de produção enxuta, o primeiro passo é construir a base por meio da filosofia do STP, seguida por um gerenciamento visual, por processos estáveis e padronizados e produção nivelada. Posteriormente, executa- se a operacionalidade do sistema que é representada pelos pilares: Just-In-Time, autonomação, foco nas pessoas, equipes de trabalho e na redução das perdas. E por último, o telhado, que representa a busca pela melhor qualidade, menor custo, melhor entrega e eliminação de desperdícios da produção. A Figura 4 ilustra cada etapa citada. (RODRIGUES, 2017). Figura 4 - Diagrama da Casa do Sistema Toyota de Produção Fonte: Adaptado de DENNIS (2016) 33 4.4 TÉCNICAS E FERRAMENTAS DA PRODUÇÃO ENXUTA Existem inúmeras técnicas e ferramentas que ajudam a criar um processo considerado enxuto, entre as elas: troca de ferramenta rápida, tak time, kanban, muri, muda, mura, poka-yoke, andon, milk run, célula de manufatura, os sete desperdícios da produção e o programa 5s (ALMEIDA, 2011). Cada uma dessas técnicas e ferramentas estão descritas a seguir. 4.4.1 Muri, muda e mura A abordagem sobre a produção enxuta se dá sobre a identificação e redução das perdas dos processos produtivos que podem ser denominadas de muri, muda, mura. Conforme a descrição do Quadro 2, nota-se que entre as três modalidades, o entendimento correto do termo muda é primordial e de vital importância para a implantação da estratégia enxuta. O passo seguinte é preparar a organização, no nível comportamental, estrutural e técnico para a implantação dos principais programas e métodos que deverão viabilizar a filosofia JIT e, depois, vem a implantação desses programas e métodos (RODRIGUES, 2017). Quadro 2 - Perdas do processo produtivo Perda Descrição Muri (Sobrecarga) Significa "difícil de fazer" e pode ser causado por variações de produção, design de trabalho ou ergonomia, facilidade de uso, ferramentas inadequadas ou gabaritos, especificações pouco claras e assim por diante. Muda (Perda) Refere-se as atividades que o cliente não está disposto a pagar por um produto ou serviço, por exemplo: tempo de espera, retrabalho ou estoque em excesso ou qualquer uma das outras formas de desperdício. Mura (Desnivelamento) Abrange as irregularidades ou flutuações no trabalho, geralmente causadas por planos de produção flutuantes. O sistema enxuto procura reduzir a mura por meio do nivelamento da produção. Fonte: DENNIS (2016) Após combater as mudas e iniciar o processo de produção puxada, procurando seguir o ritmo dos pedidos dos clientes, espera-se a identificação de um problema: a não constância no funcionamento da linha. Isso provoca períodos de sobrecarga de 34 trabalho e outros períodos de ociosidade, o que afeta os colaboradores, o equipamento e as estruturas, ou seja, o combate inicial à muda gera o desnivelamento (mura) ou a sobrecarga da linha de produção (muri), que, consequentemente, geram novas mudas. É preciso, portanto, buscar um ponto ótimo: com menor muda, menor mura e menor muri (RODRIGUES, 2017). 4.4.2 Os sete desperdícios da produção O sistema de produção enxuta entende como desperdícios da produção as perdas provenientes da mão de obra e de todas as outras atividades organizacionais. A partir disso, o sistema elenca sete categorias potenciais de ocorrência de desperdício, apresentados no Quadro 3 (RODRIGUES, 2017). Vale ressaltar, que alguns autores consideram um oitavo desperdício da produção, trata-se do desperdício intelectual. Essa categoria realça ao fato de que não aproveitar as ideias e sugestões dos colaboradores é uma grande falha de liderança na fábrica. Em consequência, tem-se funcionários desestimulados, identificação tardia dos problemas, a geração de produtos defeituosos, retrabalhos e a experiência das pessoas desperdiçadas (TUBINO, 2015). Quadro 3 - Os sete desperdícios da produção Nº Desperdício Descrição 01 Superprodução Significa produção em excesso, em quantidades elevadas ou no tempo errado, o que gera estoques adicionais e tende a omitir problemas em todo o processo. 02 Transporte Trata-se de uma grande e, na maioria das vezes, desnecessária, movimentação de peças, estoques e equipamentos, gerando custos e desperdícios. Esse tipo de desperdício é causado, principalmente, por layouts mal projetados. 03 Espera Está associado ao tempo parado da mão de obra, peças ou equipamentos. Pode acontecer durante a espera do lote ou espera do processo, no entanto, os dois modos de espera tendem a trazer desperdícios. 04 Inventário/Estoque É causado pela estocagem de peças ou produtos semiacabados em quantidades superiores ao realmente necessário, o que pode ocorrer por conta de vários fatores e, além de imobilizar capital sem necessidade, pode trazer várias outras consequências, como utilização não adequada de espaços, omissão de falhas no fluxo ou nivelamento do processo, riscos com estocagem e outros custos vinculados ao estoque. 35 Nº Desperdício Descrição 05 Movimentação Improdutiva Está relacionado principalmente ao movimentointerno dos operadores nos postos de trabalho para realizar suas tarefas específicas diante do posicionamento das ferramentas, do layout e da localização dos equipamentos, dos aspectos ergonômicos dos equipamentos e do próprio setor produtivo. 06 Processamento Desnecessário Diz respeito à metodologia de processamento em si: procedimentos e atividades desnecessárias ou superdimensionadas, utilização de equipamentos dimensionados de maneira inadequada, alocação de mão de obra não compatível, entre outros. 07 Defeito É motivado por produtos provenientes da produção de bens ou serviços fora das especificações e necessidades dos clientes internos ou externos, o que resulta em retrabalho ou refugo, acarretando elevados custos e desperdícios para a organização. Fonte: RODRIGUES (2017) 4.4.3 Células de manufatura As células de manufatura são pequenas linhas de montagem focalizadas, compostas por funcionários polivalentes e máquinas com porte pequeno ou médio. Fisicamente, são organizadas em layout de “U” ou “L” para permitir um melhor balanceamento das rotinas de operação-padrão, manutenção do ritmo de trabalho e a flexibilização da capacidade da célula, caso haja mudanças da demanda. A Figura 5 ilustra uma célula de manufatura (TUBINO, 2015). Figura 5 - Célula de manufatura Fonte: ALBERTIN; PONTES (2016) 36 Por meio das células de manufatura a produção segue um fluxo unitário proporcionando a redução ou eliminação dos setups. O tempo de espera, a necessidade de transportes, processamentos desnecessários, movimentos improdutivos e geração de defeitos são amenizados. Em consequência, eleva-se a flexibilidade do sistema produtivo e diminui a carência por estoques em processo entre células e linhas (TUBINO, 2015). 4.4.4 Takt time Na estratégia enxuta o takt time (TT) é definido como o ritmo calculado para a demanda do cliente final, ou seja, é a frequência com que devemos produzir um produto para atender a demanda do cliente final. Para estabelecer o TT é necessário considerar todo o tempo disponível do centro de trabalho (TD), sem desperdícios ligados às máquinas e instalações deficientes, e à quantidade requerida do produto acabado para o período (D). O TT pode ser calculado conforme a formula descrita na Figura 6 (TUBINO, 2015; DENNIS, 2016). Cabe destacar, que na produção enxuta o balanceamento dos centros de trabalho e as mudanças de ritmos são atividades a serem desenvolvidas a médio prazo, visto que envolve possíveis alterações de layout, estoques e inclusão ou exclusão de operadores com novas rotinas e, como as mudanças geram custos, devem ser evitadas na medida do possível. Uma opção seria manter o takt time constante e alterar as demais variáveis da fórmula (TUBINO, 2015). Figura 6 - Fórmula Takt Time Fonte: TUBINO (2015) 4.4.5 Kanban O kanban é um sistema de informação que auxilia o gerenciamento e a otimização do fluxo de materiais em um processo produtivo, além de ser uma ferramenta muito eficaz para alcançar a produção just-in–time, visto que permite o 37 fornecimento da peça certa, na quantidade certa e no momento exato (NAUFAL et al., 2012; MONDEN, 2015). Entre os objetivos da aplicação do sistema kanban, tem-se: controle e nivelamento do estoque entre as estações de trabalho com a consequente redução de custos; a redução dos lotes de produção; a descentralização do controle da produção, dando maior autonomia aos supervisores de linha e operadores; a explicitação de problemas no fluxo de produção; e a possibilidade de um controle visual e gerenciamento do fluxo produtivo de materiais entre as estações de trabalho (RODRIGUES, 2017). A operacionalização desse sistema consiste em informar o tipo e a quantidade de unidades necessárias de um determinado item ao processo anterior por meio de cartões chamados de kanban. Deve sempre haver um equilíbrio entre o processo anterior e o processo posterior, em outras palavras, o processo anterior não pode produzir mais peças que o processo posterior tenha capacidade de consumir, da mesma forma, o processo posterior não deve adquirir, ou seja, apanhar, mais peças do processo anterior que o necessário para sua produção (MODEN, 2015; PEINADO, 2017). No sistema kanban é necessário seguir seis regras básicas: evitar itens com defeito; o cliente deve retirar apenas o necessário; produzir conforme o número e na sequência de recebimento dos kanbans; zelar pela manutenção do nível da produção, desse modo, deve-se retirar o produto em horários fixos, em quantidades fixas e em uma sequência fixa; usar o kanban para refinar a produção; e estabilizar e fortalecer o processo por meio da redução constante do muri, muda e mura (DENNIS, 2016). O kanban é comumente utilizado nas seguintes situações: nos processos produtivos de um mesmo sistema, sendo denominado de kanban de Produção (Kp); como uma ferramenta entre um fornecedor externo e uma posição de estoque central, trata-se do kanban de fornecedor (Kf); ou como um recurso de informação entre uma posição de estoque e uma linha de produção, denomina-se o kanban de transporte (Kt) (RODRIGUES, 2017). Existem várias maneiras de processar o sistema kanban, por exemplo: cartões num quadro, caixas vazias empilhadas, posições pintadas no chão ou um sistema de duas caixas. A mais conhecida é o kanban de cartões, onde toda a produção é controlada por meio de um quadro com cartões, cada cartão representa um produto a ser fabricado ou em estoque. O cartão só pode estar em dois lugares, ou no quadro 38 ou no produto quando vai para o estoque. Se o cartão estiver na posição vermelha, significa que há necessidade urgente de produção, pois não há nada no estoque; caso o último cartão estiver na posição amarela, significa que é necessário produzir, pois há poucas peças no estoque; e quando o cartão está na posição verde entende-se que não há urgência na produção. Os cartões saem do quadro na posição da direita para esquerda e voltam para o quadro na posição de esquerda para a direita. A Figura 7 ilustra o fluxo citado (TUBINO, 2015; DENNIS, 2016; RODRIGUES, 2017) Figura 7 - Fluxo dos cartões no kanban Fonte: Adaptado de TUBINO (2015) 4.4.6 Milk run O milk run é um sistema que busca operacionalizar de maneira eficaz o suprimento de materiais em uma linha de produção por meio do transporte cíclico e da entrega de matérias-primas e produtos acabados conforme uma rota e cronograma estabelecido. Na prática, o veículo parte da empresa e segue visitando os fornecedores designados na rota e retorna novamente ao ponto de partida periodicamente, situação representada na Figura 8 (GYULAI, 2013; RODRIGUES, 2017). A adoção desse sistema permite que as organizações gerenciem e controle todo o fluxo de materiais, peças e componentes com origem nos fornecedores, além de garantir que a distância mínima seja percorrida e a demanda máxima seja transportada para o veículo, de modo a otimizar carregamentos e reduzir os custos com transporte. Trata-se de uma forma de alcançar os três conceitos centrais da logística enxuta: redução do tamanho do lote, aumento da frequência de entrega, e 39 ter um fluxo nivelado (KILIC; DURMUSOGLU; BASKAK, 2012; MACKETT et al., 2012; RODRIGUES, 2017). Figura 8 - Sistema Milk Run Fonte: RODRIGUES (2017) Para a implantação do sistema milk run é necessário dispor de: fluxo eficaz de informações entre organização focal e fornecedores quanto aos períodos e quantidades de peças a serem fornecidas; disciplina e capacidade de gestão, operação e produção dos fornecedores para o pleno atendimento nas entregas de materiais e peças de acordo com o planejado; localização dos fornecedores próximos a indústrias e roteiro de fácil acesso; conhecimento, conscientização e concordância quanto ao novo sistema por parte de todos os atoresenvolvidos no processo, seja da organização focal ou do fornecedor; e existência de plano para gerenciar imprevistos diante de condições externas alheias a indústria e aos fornecedores (RODRIGUES, 2017). Os benefícios proporcionados por este sistema são diversos, entre eles: melhora a eficiência dos sistemas logísticos globais; obtenção de economias potenciais substanciais em recursos ambientais e humanos; redução do custo de transporte ao otimizar a capacidade de veículo, controlar o tempo de carregamento e descarregamento; estabelecer um roteiro adequado para buscar as peças nos fornecedores de acordo com as necessidades da organização; criação de condições para melhorar a gestão de estoque, aumentando a frequência do abastecimento, com seu fluxo programado, utilizando com pequenos lotes e na quantidade necessária ao consumo da linha de produção e com embalagens apropriadas (padronizadas e reutilizáveis); controle do fluxo de recebimento de peças e componentes no que diz 40 respeito à hora e quantidade; e redução do movimento de veículos externos dentro das instalações da empresa (MACKETT et al., 2012; RODRIGUES, 2017). 4.4.7 Andon Andon é um sinal luminoso usado para solicitar a presença de um supervisor, funcionário de manutenção ou trabalhador em geral. Geralmente, tem várias cores diferentes de luzes, cada uma é usada para invocar um tipo diferente de assistência ou indicar a condição da linha. Na maioria dos postos de trabalho, o sinal luminoso é suspenso ou disposto de alguma forma em que os supervisores e os trabalhadores possam vê-lo facilmente (MONDEN, 2015). 4.4.8 Poka-yoke O termo poka-yoke significa implementar dispositivos simples de baixo custo que detectam situações anormais antes que elas ocorram, ou uma vez que elas ocorram, pare a linha para evitar defeitos. Desse modo, a carga física e mental de um trabalhador é reduzida, eliminando a necessidade de verificar constantemente os erros comuns que levam aos defeitos (DENNIS, 2016). Os poka-yokes podem ser divididos quanto a função de regulagem ou de detecção. A função regulagem pode utilizar dois métodos: o de controle, que consiste em parar a máquina ou o processo quando há defeito; e o de advertência, que aciona um alarme, sonoro ou visual, quando detecta uma anormalidade. Quanto à função detecção, esta pode utilizar três métodos: o de contato, busca identificar falhas diante do contato; o de conjunto, verifica se todas as ações previstas foram executadas; e o de etapas, garante que as ações estão seguindo a sequência prevista originalmente no projeto (RODRIGUES, 2017). . 4.4.9 Programa 5s O Programa 5S significa “reorganizar a casa” de modo simples, com baixo custo de implementação, possibilitando a participação de todos e proporcionando resultados significativos para a organização. Os componentes do 5S são definidos conforme o Quadro 4 (RODRIGUES, 2017): 41 Quadro 4 - Sistema 5S Nº Senso Objetivo 01 Seiri (Senso de Utilização) Separar claramente as coisas necessárias e desnecessárias, deixando nos locais de trabalho apenas o essencial. 02 Seiton (Senso de organização) Organizar e identificar recursos de modo racional, para que todos possam encontrá-los rapidamente. Busca ainda definir novas formas de armazenar materiais de consumo e novos fluxos de produção. 03 Seiso (Senso de Limpeza) Deixar sempre o ambiente de trabalho limpo ou em condições favoráveis para uso. 04 Seiketsu (Senso de Padronização) Cumprir as recomendações técnicas e manter o local de trabalho limpo e organizado. 05 Shitsuke (Senso de Disciplina) Fazer com que os trabalhadores tenham o hábito de estar sempre em conformidade com os quatro sensos iniciais, além de motivar a melhoria contínua por meio da força física, mental e moral. Fonte: RODRIGUES (2017) 4.4.10 TRF A Troca Rápida de Ferramenta (TRF) é um método utilizado para minimizar o tempo de Setup, um dos maiores responsáveis pelos desperdícios nos processos de manufatura. O Setup é o tempo de preparação de um equipamento, que pode ser para troca de ferramenta ou para receber uma nova programação. O tempo de Setup tem início na produção da última peça de um lote, dentro das especificações, e vai até o momento em que primeira peça do novo lote é produzida corretamente (RODRIGUES, 2017). Para operacionalização da TRF, é preciso seguir as quatro etapas apresentadas na Figura 9. Figura 9 - As quatro etapas do método TRF Fonte: TUBINO, 2015 42 05 METODOLOGIA Este trabalho pode ser classificado como estudo de caso explanatório, método também conhecido como estudo comparativo de casos. O mesmo tem como objetivo descrever e comparar realidades no intuito de confirmar determinadas proposições teóricas, e estabelecer relações de causa e efeito entre as variáveis observadas (BRUYNE; HERMAN; SCHOUTHEETE, 1982; TURRIONI; MELLO, 2012). Desse modo, o presente trabalho discorre sobre a realidade de duas aulas de produção enxuta, uma aula ministrada de maneira tradicional e a outra invertida, a fim de analisar o impacto que essas estratégias de ensino promovem na aprendizagem dos alunos. Quanto a abordagem, este trabalho caracteriza-se como qualitativo pois o rumo da pesquisa é influenciado pela interação entre os participantes e o pesquisador, dando ao estudo um caráter mais participativo e menos controlável (BUFREM, 2011). Além disso, as técnicas adotadas consistiram em observar, compreender, descrever, explicar e buscar resultados os mais fidedignos possíveis, distanciando-se da representatividade numérica (SILVEIRA; CÓRDOVA, 2009). Como cenário representativo, o estudo foi realizado nas aulas de Produção Enxuta da disciplina de Sistemas Produtivos, ministrada no 7º período do curso de graduação em Engenharia de Mecânica, na Universidade Estadual do Maranhão – Campus Paulo VI, em São Luís, Maranhão. A amostra foi composta por duas turmas distintas, uma no semestre 2016.1 com 17 alunos e outra no semestre 2016.2 com 23 alunos. Em ambas as turmas, o tema foi abordado pelo mesmo professor, nos mesmos horários e em duas semanas seguidas, totalizando 8 horas de aula com cada turma. A primeira turma assistiu aulas tradicionais e a segunda participou da estratégia invertida. Na turma 2016.1 as aulas foram expositivas e o conteúdo apresentado por meio de slides elaborados no software Power Point. Enquanto os universitários da turma 2016.2 tomaram conhecimento prévio do material por meio da plataforma Wordpress, e, em sala de aula, tiraram dúvidas, conversaram e realizaram práticas em uma simulação que retratava uma linha de produção de helicópteros de Lego System®. Para a coleta dos dados foram utilizadas técnicas variadas como: observação participante, análise de documentos e entrevistas. A observação participante foi 43 conduzida pela aluna responsável por esta pesquisa, sendo realizada durante as aulas e em momentos de consulta. Nestas observações foi dada maior atenção ao comportamento dos alunos no que se refere à atenção, participação, motivação e interação deles em sala de aula. A análise de documentos consistiu na leitura das avaliações que foram compostas por três questões discursivas. As questões foram aplicadas nas duas turmas, na mesma ordem e nos dois últimos horários da segunda semana. Após tirar fotocopia das avaliações, as respostas dos alunos foram lidas e analisadas, para então, extrair dados que evidenciassem o nível de compreensão sobre o assunto abordado. A entrevista ocorreu com 10 alunos do semestre 2016.1, no dia 14 de junho de 2016; e com 12 alunos do semestre 2016.2, no dia 20 de setembro de 2016. O fechamento amostral ocorreu quando as informações coletadas tenderam a convergir (DENZIN; LINCOLN, 2011). As respostas foram gravadas e, posteriormente, transcritas. Utilizou-se um roteiro de entrevista