A ARQUITETURA DE COMPUTADORES

ARQUITETURA DE COMPUTADORES: ALTERNATIVAS PARA UMA EFETIVA APRENDIZAGEM DESTA DISCIPLINA EM CURSOS FOCADOS EM DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES

Computer Architecture: Alternatives for effective learning of this discipline in courses focused on software development

Andrie Mariano de Souza

Resumo: Arquitetura de computadores é uma das disciplinas mais importantes dos cursos da área da computação. Tamanha importância é acompanhada por elevado nível de dificuldade. Tal dificuldade se explica pelo alto grau de abstração exigido pela disciplina, o que faz com o que é ensinado pareça algo muito longe da realidade visual do aluno. Este artigo se propõe a analisar formas que complementem o ensino da disciplina em sala de aula, no intuito de reduzir esse nível de abstração, fazendo com o que o estudante tenha uma melhor compreensão do conteúdo ensinado. O estudo de caráter exploratório, utiliza-se da pesquisa bibliográfica e eletrônica para levantar os referenciais teóricos necessários a sua elaboração. Conclui-se que a utilização de tecnologias como simuladores e realidade aumentada são ferramentas muito importantes e eficientes para aumentar o nível de produtividade do conhecimento adquirido.

Palavras-chave: Arquitetura de Computadores. Tecnologias. Realidade Aumentada.

Abstract: Computer architecture is one of the most important subjects of courses in the field of computing. Such importance is accompanied by a high level of difficulty. This difficulty is explained by the high degree of abstraction required by the discipline, which makes what is taught seem to be something very far from the student's visual reality. This article proposes an analysis of the ways that complement the teaching of discipline in the classroom, in order to reduce this level of abstraction, making the student have a better understanding of the content taught. The exploratory study uses bibliographic and electronic research to raise the theoretical frameworks related to its preparation. It is concluded that the use of technologies such as simulators and augmented reality are very important and efficient tools to increase the level of productivity of the acquired knowledge.

Keywords: Computer Architecture. Technologies. Augmented Reality.

1 Introdução:

Uma vez que contempla o estudo a respeito da organização e funcionamento de computadores modernos, arquitetura de computadores é uma disciplina de extrema importância para qualquer profissional da área de TI. Se tal disciplina é importante para o profissional desta área, imagine para aqueles que, dentro dela, se dedicarão ao desenvolvimento de softwares. Embora o desenvolvedor não vá trabalhar, na prática, com o conhecimento adquirido nesta disciplina, ter um bom entendimento da mesma o fará, com certeza, ter um desempenho mais qualificado ao desenvolver um software.

Alguns estudos e até mesmo autores de livros da disciplina têm destacado o significativo grau de dificuldade dela para os alunos iniciantes na área da computação. Conforme Bráulio Netto (2005), em suas motivações para escrever seu livro sobre a disciplina, quase sempre o material didático sobre o tema costuma apresentar detalhes de projetos em algum nível de abstração, muitas vezes tão próximo de uma implementação real, que os tornam enfadonhos para cursos com ênfase em desenvolvimento de software.

 Deste modo, o presente artigo levanta o seguinte problema: como tornar mais acessível a aprendizagem da disciplina de Arquitetura de Computadores para os iniciantes em cursos focados em desenvolvimento de softwares? Com base neste questionamento, o objetivo primordial deste artigo é buscar, dentro do que já foi dito, formas alternativas, além do material didático, que possibilite a organização do conhecimento na mente do aluno, de tal forma que ele possa aplicar naturalmente e não se torne enfadonho para o mesmo tal aprendizado.

Tendo como método predominante a pesquisa bibliográfica e eletrônica, este artigo tratará, primeiramente, de trazer à tona o que já foi dito sobre as dificuldades envolvendo o aprendizado da disciplina de Arquitetura de Computadores. Em seguida serão abordadas as propostas de alternativas para apoio à aprendizagem da disciplina, sendo encerrado este, então, com as considerações finais, onde espera-se chegar a uma conclusão sobre uma forma eficiente, que ajude no processo de ensino-aprendizagem da disciplina.

2 As dificuldades da disciplina de arquitetura de computadores

O professor Eduardo Bráulio Wanderley Netto do IFRN escreveu em 2005 um livro intitulado "Arquitetura de Computadores: A visão do software". Neste, no espaço dedicado à motivação para a escrita do livro, o professor reconhece a dificuldade da disciplina de Arquitetura de Computadores por se tratar de uma parte da computação muito interna não sendo de fácil visualização para aqueles que estão se deparando pela primeira vez com o assunto. Para Bráulio:

A maioria do material didático sobre o tema costuma apresentar detalhes de projeto em algum nível de abstração, muitas vezes com características tão próximas de uma implementação real (física) que os tornam muito enfadonhos para cursos com ênfase em desenvolvimento de software. Além disto, tais conhecimentos prescinde de requisitos curriculares em sistemas digitais, o que nem sempre está presente em cursos de graduação curta, focados em seu saber específico. Naturalmente, o material didático atual, carece de um ecletismo particular, pois tem um público abrangente: desde cientistas da computação até engenheiros eletricistas (quando muito alinhados com o tema), mas certamente também todos aqueles que, de alguma forma, querem ou precisam conhecer a máquina que operam de forma mais intelectual. (NETTO, 2005, p. v).

        Um estudo realizado por estudantes do curso de engenharia da computação (a nível mais generalizado e não focado em estudantes de desenvolvimento de softwares) da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA) - sobre o uso da realidade aumentada como apoio ao ensino da disciplina de Arquitetura de Computadores - e publicado em período da Sociedade Brasileira de Computação (SBC), também ressalta a importância e as dificuldades da disciplina de arquitetura de computadores:

Nos currículos tradicionais de cursos de Ciência e Engenharia de Computação tem-se, nos primeiros semestres, disciplinas de Arquitetura e Organização de Computadores (AOC). No curso de Engenharia de Computação da Universidade Federal do Pampa, as disciplinas de AOC estão alocadas nos três primeiros semestres e têm fundamental importância por compor uma significativa parte do conhecimento do curso e serem pré-requisitos essenciais para o ingresso do aluno em disciplinas mais avançadas na área de hardware, como sistemas digitais e sistemas embarcados. O processo de ensino-aprendizagem em componentes curriculares de AOC requer um grande esforço, tanto de professores, como de alunos, pois os conceitos e assuntos dessas disciplinas são completamente novos para a maioria dos estudantes ingressantes em cursos de computação. (BRUM; PINHO; CAMARGO, 2017, p. 10).