O ensino tradicional é utilizado há muitos anos na educação, inclusive no ensino em engenharia, porém, estão havendo mudanças no cenário mundial, tanto no meio profissional quanto no acadêmico. Iniciativas que agregam diferentes práticas de ensino às aulas tem surgido como alternativa às carências da metodologia tradicional e para suprir a demanda do mercado. Na presente pesquisa, foi realizado um estudo de caso, com 32 alunos de uma disciplina de pós-graduação strictu sensu, nas dependências do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, durante o primeiro semestre letivo em 2015, para a disciplina MB-246 Sustentabilidade nos Processos de Fabricação - Área de Produção - Divisão de Mecânica e Aeronáutica. O objetivo foi comparar dois métodos de ensino, o tradicional e o ativo, sendo este último por meio da metodologia de problematização. A finalidade do estudo foi identificar o desempenho acadêmico por meio de resultado das avaliações e o método mais adequado segundo a ótica dos alunos, por meio de análise de conteúdo. Também fez parte dos objetivos a discussão dos resultados das duas aplicações e as ferramentas utilizadas para a análise. Foi realizado um levantamento bibliográfico sobre os dois métodos em análise, assim como algumas das metodologias ativas mais citadas e críticas distintas sobre as abordagens em discussão. Também houve uma revisão sobre tipos de pesquisa, dando-se ênfase à pesquisa qualitativa e algumas das ferramentas por ela utilizadas, tais como: questionários, estudo de caso e análise de conteúdo. Como resultados foram identificados que o desempenho acadêmico dos alunos apresentou concentração de melhores conceitos na metodologia ativa, além disso, segundo a opinião dos alunos com 90,9% das afirmações, ambas as metodologias são importantes para seu aprendizado, portanto, consideram sua intercalação a melhor opção para ensino. Foi possível também identificar características sobre as duas metodologias, tais como informações sobre a influência do professor sobre a condução das aulas e influência do formato da sala de aula para a aprendizagem dos alunos. E por fim, foi possível compreender a utilização das ferramentas aplicadas para a avaliação de desempenho de aprendizagem, das quais o teste, foi o único que apresentou limitação, por não contemplar uma avaliação abrangente o suficiente para conceituar as habilidades adquiridas pelos alunos durante o processo de ensino.