A experiência difícil na graduação, sobretudo no que diz respeito ao aprendizado de arquitetura de computadores, fez com que a analista de sistemas Adriane Belle decidisse facilitar o ensino do conteúdo ao propor um ambiente computacional, disponibilizado via web, com representações ilustrativas do assunto. Adriane deu o nome de ModPro ao ambiente, composto por módulos ou componentes que permitem ao professor ensinar e mostrar de forma animada o funcionamento de um processador. “O conteúdo sobre estrutura de processamento só existe em livro didático. A disciplina é extremamente teórica e de difícil abordagem para o docente e, consequentemente, complexa para o aluno.

São detalhes muito específicos. Há um grau enorme de dificuldade para o entendimento das minúcias do funcionamento de um processador”, explica Adriane. Neste sentido, ela desenvolveu um ambiente computacional, formado por uma biblioteca composta de módulos específicos, tais como, registradores, memória e outros, que podem ser conectados através de um barramento para formar diversas estruturas de processamento. Este ambiente é voltado aos alunos de graduação que tenham na grade de disciplinas a arquitetura de computadores.

Os dados do projeto constam da dissertação de mestrado apresentada por Adriane na Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC), sob orientação do professor José Raimundo de Oliveira. O ModPro foi testado pelo orientador do estudo em aulas de graduação da FEEC. “A forma como o ambiente foi configurado permite uma percepção visual melhor dos componentes do processador, pois os estudantes podem acompanhar cada passo da execução de uma instrução, visualizando os componentes envolvidos, bem como o que acontece em cada um destes componentes”, esclarece a analista.

Segundo Adriane, o ambiente consiste em uma alternativa aos recursos estáticos e que necessitam de longas explicações. Ainda assim, conta, dificilmente os alunos saem com uma concepção de como exatamente funciona o sistema. Ela argumenta também que a tecnologia dos processadores tem crescido muito nos últimos anos e as opções para o aprendizado devem seguir na mesma direção.

O ModPro é composto por um simulador, denominado SimPro, que exibe de forma animada, passo a passo, ou em tempo real, o fluxo de dados e de sinais dentro da estrutura de processamento estudada. O SimPro foi desenvolvido em linguagem Javascript. Também é composto por um emulador, chamado EmuPro, que contém os mesmos módulos do SimPro, mas foi desenvolvido em hardware. Com este recurso, os alunos podem, em laboratório, validar a estrutura desenvolvida em classe.

A intenção dos pesquisadores é disponibilizar, em breve, o material para o público em geral. Desta forma, todos os cursos na área de Tecnologia de Informação que mantêm este tipo de conteúdo na grade curricular poderão fazer uso da ferramenta de apoio. (R.C.S.)

Publicação

Dissertação: “Um ambiente computacional para apoio ao ensino de estrutura de processamento”
Autor: Adriane Belle
Orientador: José Raimundo de Oliveira
Unidade: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC)