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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” CAMPUS DE GUARATINGUETÁ
Oficinas Tecnológicas para alunos do Ensino Médio
1. Identificação
Título do Projeto Oficinas Tecnológicas para alunos do Ensino Médio
Nome do Coordenador do Projeto Leonardo Mesquita
Titulação Máxima do Coordenador do Projeto Doutor
Curso de graduação em engenharia a ser estimulado (conforme Anexo I da Chamada)
Engenharia Elétrica
Instituição de Execução do Projeto (IES)
Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá - UNESP
Instituição Co-Executora do Projeto
Colégio Técnico Industrial de Guaratinguetá “Prof. Carlos Augusto Patrício Amorim”
[X] Pública [ ] Privada
2. Descrição do Projeto
Objetivos Gerais:
Despertar o interesse dos alunos do Ensino Médio para temas e assuntos de natureza
científico-tecnológica
Motivar alunos do Ensino Médio a seguirem a carreira das Engenharias, em especial a
Engenharia Elétrica.
Desenvolver, nos alunos do Ensino Médio, habilidades e competências voltadas ao
aprender a aprender e ao saber fazer.
Objetivos Específicos:
Realizar oficinas tecnológicas para alunos do Ensino Médio das escolas públicas da
região de Guaratinguetá voltadas ao desenvolvimento de projetos na área de geração
e uso racional de energia elétrica, automação, instrumentação e controle básicos. Nas
oficinas os estudantes e professores do ensino médio aprenderão como gerenciar um
projeto usando ferramentas de desenvolvimento de projetos eletrônicos além de ter
noções programação C++ para uso de microcontroladores Arduíno e/ou linguagem de
programação para hardware VHDL para uso de componentes programáveis após o
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encapsulamento FPGA. Ambas as plataformas de hardware serão usadas no
desenvolvimento de projetos idealizados pelos alunos e professores do Ensino Médio.
Desenvolver material didático-pedagógico, com indicações da metodologia de
Aprendizagem Baseada em Projetos, para dar suporte aos alunos do Ensino Médio no
planejamento e construção de projetos;
Ensinar alunos do Ensino Médio a programar kits de desenvolvimento eletrônico
baseados em microcontroladores Arduíno e/ou nos componentes FPGA para comando
de Leds, displays do tipo 7 segmentos, display de cristal liquido, servo-motores,
motores de passo, entre outros, visando a construção de projetos na área de
automação;
Realizar uma Feira de Ciências e Tecnologia para a apresentação dos projetos
desenvolvidos pelos alunos do Ensino Médio.
Resultados Esperados
Diretamente até 5 escolas públicas de Ensino Médio da região de Guaratingetá, com a
realização das oficinas, e, indiretamente, todas as escolas da região da DE de
Guaratinguetá a partir da Feira de Ciências e Tecnologia;
Até 500 alunos de Ensino Médio da região de Guaratinguetá, considerando os
estudantes que irão participar das Oficinas Tecnologias bem como os alunos que
assistirão as apresentações dos projetos desenvolvidos na Feira de Ciência e
Tecnologia.
3. Equipe
Coordenador do projeto e professores colaboradores da FEG: idealização dos projetos
que serão desenvolvidos na oficina, bem como seu planejamento baseado no ABP.
Além da orientação do aluno Bolsista – aluno de engenharia elétrica e da organização
da feira de ciência para a mostra dos projetos;
Prof. Dr. Leonardo Mesquita, Departamento de Engenharia Elétrica –
Faculdade de Engenharia Campus de Guaratinguetá.
Prof. Dr. Marco Aurélio Alvarenga Monteiro, Departamento de Física e
Química – Faculdade de Engenharia Campus de Guaratinguetá.
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Prof. Dr. Galeno José de Sena, Departamento de Matemática – Faculdade de
Engenharia do Campus de Guaratinguetá.
01 Aluno Bolsista do curso de Engenharia Elétrica: Confecção e organização do
material didático, a ser utilizado na realização das oficinas tecnológicas para alunos do
Ensino Médio das escolas públicas da região de Guaratinguetá voltadas ao
desenvolvimento de projetos na área de geração e uso racional de energia elétrica,
automação, instrumentação e controle básicos; Orientar alunos do ensino médio a
realizar a programação de kits de desenvolvimento eletrônico baseados em
microcontroladores arduíno e/ou em componentes CPLD/FPGA para comando de leds,
displays do tipo 7 segmentos, displays de cristal líquido, servomotores, motores de
passo, entre outros; Ministrar oficinas tecnológicas para os alunos de ensino médio
fornecendo apoio na execução dos procedimentos a serem executados na mesma.
Felipe Barbosa da Silva
04 Alunos bolsistas do colégio Técnico: Auxílio ao aluno bolsista do curso de
Engenharia Elétrica na confecção do material didático das oficinas voltadas aos alunos
do Ensino Médio. Estes bolsistas também darão suporte as atividades desenvolvidas
durante as oficinas de tecnologia;
Ismael de Almeida Júnior
Plano Específico: Fornecer auxílio na confecção de material didático-
pedagógico no que diz respeito ao uso das tecnologias envolvidas,
como conceitos de eletricidade e eletrônica, lógica de programação e
programação utilizando a linguagem de descrição de hardware VHDL,
e/ou a linguagem C++, a fim de que os participantes do projeto sejam
ambientados com as ferramentas de apoio a serem usadas durante a
execução das oficinas; Desenvolver protótipos das oficinas propostas,
para fins de testes de resultados, adequação de parâmetros e motivação
dos alunos que farão parte dessas oficinas.
Letícia Miranda de França Mota
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Plano Específico: Desenvolver e atualizar um website que contenha
todas as informações pertinentes do projeto, tais como: material didático
produzido, resultados alcançados e metas das oficinas propostas, para
que o mesmo seja alvo de incentivo e torne-se um canal de
comunicação entre os participantes das oficinas e a equipe de trabalho.
Renan Moura Santana
Plano Especifico: Fornecer auxílio na confecção de material didático-
pedagógico no que diz respeito ao uso das tecnologias envolvidas,
como conceitos de eletricidade e eletrônica, lógica de programação e
programação utilizando a linguagem de descrição de hardware - VHDL,
e/ou a linguagem C++, a fim de que os participantes do projeto sejam
ambientados com as ferramentas de apoio a serem usadas durante a
execução das oficinas; Desenvolver protótipos das oficinas propostas,
para fins de testes de resultados, adequação de parâmetros e motivação
dos alunos que farão parte dessas oficinas.
Samuel José de Carvalho
Plano Específico: Auxiliar a confecção de material didático-pedagógico e
audiovisual para as oficinas propostas, baseado na metodologia de
Aprendizagem Baseada em Projeto, a fim de que os alunos das escolas
participantes tenham as ferramentas necessárias para a execução das
oficinas; Desenvolver protótipos e documentação complementar de
projetos não ministrados nas oficinas, para fins de exposição na feira de
ciências programada para o final do ano, com o intuito de motivar os
participantes a aprofundarem nos conceitos fundamentais apresentados
durante as oficinas.
Professor do Colégio Técnico: Auxílio na orientação dos alunos bolsistas do colégio
Técnico na realização de suas tarefas. Também ministrará as oficinas para os alunos
do Ensino Médio.
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Prof. José Marcelo de Assis Wendling Júnior, CTIG/UNESP – Colégio
Técnico Industrial de Guaratinguetá.
4. Desenvolvimento
Atualmente a necessidade de mão de obra qualificada e de profissionais com
conhecimentos acerca de ciência e tecnologia é cada vez maior, porém o ensino brasileiro
encontra-se seriamente defasado, principalmente quando se observa a área de ciências exatas
como matemática, física e química. Podem-se apontar como causadores dessa situação tanto a
falta de motivação dos alunos quanto à falta de professores qualificados. Além disso, com a alta
demanda de engenheiros e demais profissionais da área que sejam diplomados, faz-se
necessário um incentivo cada vez mais intenso visando estimular os jovens a busca de uma
carreira em tais áreas.
O projeto “Oficinas Tecnológicas para alunos do Ensino Médio”, visou promover o
interesse de alunos de ensino médio de diversas escolas publicas da região de Guaratinguetá,
Vale do Paraíba, São Paulo por carreiras relacionadas às áreas de ciência e engenharia. O
projeto buscou também expandir o conhecimento científico destes alunos.
As atividades das oficinas tiveram inicio com uma reunião prévia da equipe responsável
pelo projeto, sendo que nesta reunião foi elaborado um planejamento das atividades a serem
realizadas dentro das oficinas, do qual resultou na montagem de uma planilha de programação
(calendário) dos encontros para execução das atividades previstas do projeto. A programação das
oficinas, com o seu respectivo conteúdo a ser trabalhado em cada encontro, é apresentada a
seguir:
PROGRAMAÇÃO DAS OFICINAS/ENCONTROS
- Oficina 1:
o Foco: conceitos gerais de eletricidade/eletrônica, lógica de programação, Arduino com
aplicações em sistemas com sensores digitais e/ou chaves para acionamento de LED e/ou
lâmpadas.
o 1º Encontro:
Apresentação do projeto;
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Exposição de protótipos com intuito de motivar os participantes;
Divisão dos grupos/subgrupos, apresentação dos tutores, criação dos grupos no
facebook;
Conceitos básicos de eletricidade:
Eletrodinâmica básica;
Conceitos de tensão, corrente e resistência;
Circuitos série e paralelo;
Resistência variável;
Potência;
Uso de protoboard.
Experimental:
Montagem de lâmpadas em série;
Montagem de lâmpadas em paralelo;
Montagem de lâmpada em série com potenciômetro.
Tarefa:
Pesquisa sobre estruturação lógica na execução de tarefas;
Busca de comparações de circuitos elétricos domésticos com as
configurações série e paralelo apresentadas;
Efeito Joule no aquecimento de água do chuveiro elétrico.
o 2º Encontro:
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Conceitos de Lógica de Programação:
Estruturação de tarefas;
Apresentação do Arduino;
Utilização de funções básicas no Arduino.
Experimental:
Conceitos de eletrônica: LED (ligação e teste) e chaves push-bottom;
Utilização do Arduino acionando LEDs a partir de push-bottons.
o 3º Encontro:
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Conceitos de Lógica de Programação II, estruturas condicionais:
If;
While;
For.
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Experimental:
Conceitos de automação: sensores digitais (chaves fim de curso, reed-
switch);
Utilização do Arduino na automação de ações utilizando as estruturas
condicionais estudadas.
o 4º Encontro:
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Experimental: aplicação dos conceitos aprendidos na maquete “Casa
Inteligente”.
- Oficina 2:
o Foco: conceitos gerais de atuadores, como motores de corrente contínua e seu controle de
rotação (velocidade e direção) e de movimento (robótica básica).
o 5º Encontro:
Exposição de protótipos com intuito de motivar os participantes;
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Conceitos básicos de atuadores:
Motores de corrente contínua: velocidade e rotação;
Conceito de torque;
Servomotores;
Conceitos de acionamento desses atuadores (amplificação de potência).
Experimental:
Montagem de motores ligação direta;
Montagem de controle de velocidade através de potenciômetro;
Montagem de controle de direção de rotação.
o 6º Encontro:
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Experimental:
Utilização de dispositivos mecânicos sendo acionados por servomotores;
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Introdução de automação: utilização da programação na tomada de
decisões automaticamente.
o 7º Encontro:
Apresentação e discussão das pesquisas (Tarefa 6) e comparação de dados
adquiridos;
Experimental:
Finalização dos protótipos iniciados no 6º Encontro.
- Oficina 3:
o Foco: conceitos gerais de automação na execução de projeto orientado, buscando
conceitos de eficiência energética.
o 8º Encontro:
Exposição de protótipos com intuito de motivar os participantes;
Apresentação e discussão das pesquisas (tarefa disponibilizada via web pelo tutor)
e comparação de dados adquiridos;
Experimental:
Trabalho na maquete a ser prototipada pelos grupos buscando a automação
dos sistemas para ser apresentada na feira de ciências.
o 9º Encontro:
Experimental:
Trabalho na maquete a ser prototipada pelos grupos buscando a automação
dos sistemas para ser apresentada na feira de ciências.
o 10º Encontro:
Experimental:
Finalização da maquete/protótipo a ser apresentada na feira de ciências.
O material didático redigido para as oficinas foi baseado em pesquisas e aplicações
simples dos conceitos abordados às realidades presentes no dia-a-dia dos participantes, seguindo
também as indicações da metodologia da Aprendizagem Baseada em Projetos. Este material
contou com diversos exemplos e aplicações possíveis das tecnologias e métodos lógicos
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utilizados. O material didático foi desenvolvido pelos bolsitas do projeto com a supervisão dos
professores participantes do mesmo, sendo que todo material será enviado como material
complementar conjuntamente com este relatório. Os conteúdos abordados nas oficinas que
possibilitaram o desenvolvimento de diversos circuitos relacionados com as áreas de eletricidade,
eletrônica e programação. Também apresentamos aos participantes os conceitos básicos da
plataforma de desenvolvimento de hardware livre Arduíno.
No desenvolvimento do material didático utilizado nas oficinas visamos utilizar-nos da
linguagem mais simples possível para explicação dos conceitos teóricos necessários para a
compreensão da tecnologia utilizada para resolução das situações propostas para os
participantes.
Figura 1: Exemplificação de efeito físico com meios presentes no cotidiano.
Além dos exemplos, também foram feitas muitas comparações com o cotidiano,
principalmente para facilitar a compreensão de conceitos considerados complexos como leis da
física e algoritmos lógicos. As explicações a respeito dos conhecimentos científicos necessários
foram redigidas de forma simples e contextualizada, de modo que o leitor não se sinta intimidado
pela teoria apresentada pelo material. Além disso, houve uma preocupação muito grande para
que os conceitos apresentados não confundissem os alunos de ensino médio no seu conteúdo
escolar.
Figura 2: Exemplo de comparação de conceito físico com o cotidiano.
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Também utilizamos de meios ilustrativos, e exemplos teóricos para fixação do
entendimento acerca dos conceitos. Todos os tópicos visam também estimular a curiosidade do
leitor, onde, com alguns problemas propostos, o mesmo deve buscar e/ou desenvolver soluções
cabíveis utilizando dos métodos já apresentados ou de métodos pesquisados fora o projeto.
Figura 3: Exemplo de imagens utilizadas na montagem do material didático usado nas Oficinas. Houve ainda uma preocupação muito grande nas contextualizações referentes à lógica de
programação, que inicialmente pode ser considera de difícil compreensão. Utilizou-se inicialmente
de imagens e charges, além de exemplificações com algoritmos lógicos de ações do dia-a-dia
como, por exemplo, “Fritar um ovo” ou “Pular corda”.
Figura 4: Charge relacionada a lógica de programação.
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Figura 5: Analogia de programação com o homem. Ao término de cada tópico do material proposto, foi inserido uma problematização ou um
exercício proposto, o qual, além de fazer com que o leitor praticasse os conceitos aprendidos,
incentivava o mesmo a utilizar-se dos meios que dispunha para buscar soluções alternativas,
fazendo com que o projeto se estendesse além das oficinas. Todas as atividades da oficina foram
realizadas de forma dinâmica e interativa, buscando prender a atenção e despertar a curiosidade
dos participantes. Toda explicação era seguida de um exemplo ou associação prática, fazendo
com que os participantes vissem os conceitos apresentados fora do contexto de aula.
As atividades do projeto foram iniciadas em maio de 2013. A seleção dos alunos
participantes do programa foi realizada pela professora Paula Soares da rede estadual de
educação, onde foram selecionados 100 alunos oriundos de 5 escolas de escolas públicas da
cidade de Guaratinguetá.
Inicialmente, a turma de alunos foi subdividida em duas turmas com 50 alunos cada. Cada
uma destas turmas realiza um encontro presencial, a cada 15 dias, dentro da programação
proposta no projeto. Aos alunos participantes foram apresentados conteúdos sobre eletrônica,
eletricidade e princípios de programação, através de material didático-pedagógico, cartilha de
experimentos e também de aulas teóricas e práticas. As atividades das oficinas foram divididas
em três fases distintas, a saber:
(i) Aula teórica de curta duração apresentando todos os conceitos necessários para execução
das atividades previstas;
(ii) Experimento prático a ser desenvolvido em laboratório;
(iii) Tarefas que correspondiam a experimento desafio entregue as participantes para ser
estudado até o próximo encontro.
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Usou-se o facebook como ferramenta de apoio às atividades previstas da oficina, ou seja,
foi criado um grupo nesta rede social onde eram inseridos material de apoio e também os tutores
realizavam plantões de dúvida. A maneira das pessoas de interagir com o mundo e seu
comportamento quanto a isso mudaram, principalmente dos jovens (público alvo desse projeto). A
educação então deve e tem que acompanhar a evolução e assim, fazer das redes sociais mais um
meio aliado para o sucesso. E, por isso, a escolha de utilizar uma mídia social, no nosso caso, o
facebook, ao invés de um website organizado separadamente, o que atingiu vários objetivos:
1. Conhecimento prévio, já que os alunos participantes das oficinas tinham habilidade
em gerenciar as ferramentas existentes no facebook, como utilizá-las e
consequentemente, trazer um caráter diferente do modo como o conteúdo era
normalmente apresentado a eles.
2. Relacionamento social menos formal possibilitando aos participantes confiança
para busca de ajuda com algum conteúdo extra e transferir a procura por auxílio.
3. Alcance das postagens dos arquivos maior. Isso devido às notificações
apresentadas pelo facebook, o que aumentou a atenção e permitiu usufruir
rapidamente do conteúdo.
4. Ampla abrangência, pois o conteúdo podia ser acessado de qualquer lugar
bastando apenas possuir a conta na rede social e a internet.
5. Grupos para a divisão das turmas estabelecidas com acesso apenas dos
integrantes, o que colaborou no final quando houve a criação da separação final
para o projeto proposto e que foi objeto de apresentação da amostra no fim do ano.
Embora, o caminho escolhido trazia uma forma mais cotidiana de interação, os alunos
eram incentivados a ter disciplina com prazos e ao se comunicar usavam linguagem menos
coloquial. Era promovidos também plantões de dúvidas sobre os conteúdos via mensagens
pessoais diretamente com os monitores e os lembretes das entregas ou datas necessárias para
os projetos ou encontros. Foi possível também controlar quem havia visto o conteúdo postado, os
lembretes, etc. e assim observar o interesse dos alunos.
Antes que a escolha fosse feita de qual mídia social a ser usada como apoio no
desenvolvimento do projeto, uma consulta prévia com os próprios alunos foi elaborada com a
meta de saber se era possível o acesso do facebook por todos para que não houvesse exclusão
de nenhum deles. Mesmo quem não tinha o costume de utilizar, se prontificou a fazer parte da
rede já que viram a praticidade da proposta.
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O exemplo da página abaixo mostra como os arquivos ficavam organizados por data da
postagem. Havia a chance de que eles pudessem fazer comentários nas postagens em caso de
dúvida e os próprios alunos podiam fazer as postagens com conteúdos pesquisados para auxílios
extras nas experiências propostas.
Figura 6: Página de arquivos do Facebook. Por exemplo, os arquivos postados por “Letícia Cnpq” correspondem ao material didático
desenvolvido para as oficinas e os demais arquivos são materiais postados pelos alunos sobre os
projetos ou pesquisas próprias que os mesmos desejam compartilhar com os demais membros do
grupo.
Durante a execução dos encontros das oficinas os bolsistas do projeto atuam como tutores
sendo cada um responsável por cinco grupos de 5 alunos cada. No início de cada oficina é
realizada uma introdução teórica do tema a ser abordado durante o encontro, bem como é
realizada uma breve revisão dos conceitos vistos no encontro anterior. Após isto os alunos, em
seus respectivos grupos, são levados para laboratórios de eletrônica onde iniciarão a montagem e
caracterização dos projetos propostos para o encontro, sempre contando com a supervisão de um
tutor. Os laboratórios de eletrônica usados neste projeto compõem um conjunto de laboratórios
denominados de Laboratórios de Ensino Tecnológico vinculados ao CTIG/UNESP – Colégio
Técnico Industrial de Guaratinguetá. Durante todas as oficinas também é fornecido para os
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participantes um caderno de atividades que deve ser usado para execução das tarefas
programadas.
Figura 7: Alunos do ensino médio participando das Oficinas.
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O papel dos tutores durante as oficinas era, além de passar o conteúdo teórico e tirar
dúvidas, também conseguir fazer um paralelo entre o cotidiano dos alunos e o conteúdo que era
ensinado para tornar menos abstrato o que ia sendo ensinado. Para tal eram mostrados projetos
realizados pelos orientadores como braços robóticos, reprodução do brinquedo “Genius”, além de
outros com o intuito também de motivar os participantes mostrando o que eles estariam
capacitados a fazer ao fim do projeto.
Com o desenvolvimento das atividades propostas das oficinas todos os grupos
participantes foram desafiados a desenvolverem um projeto final e apresentar o mesmo durante
uma feira de ciências. Alguns dos temas desenvolvidos pelos estudantes são apresentados a
seguir:
Casa Inteligente: Desenvolvida com foco em automação residencial, onde o desafio era
automatizar alguns itens da casa, tais como: portões, iluminação, refrigeração,
e controle de presença de pessoas que entravam na casa. Os alunos
montaram uma maquete para simular tal projeto, e a maquete contava com
sensores de distância Sharp para perceber a presença de pessoas e tomar
ações como acender luzes (essas simuladas através de led’s - Diodos
emissores de Luz), abrir portas utilizando servo mecanismos, apresentar
mensagens em um display LCD, e fazer o controle da ventilação com
pequenos motores de corrente contínua, quando na presença de pessoas na
casa. A principal dificuldade encontrada por esse grupo foi trabalhar
efetivamente em grupo, a qual necessitou da intervenção dos tutores para que
o grupo conseguisse dividir tarefas, e conseguisse integra-las de forma
harmoniosa.
Estacionamento Inteligente: O estacionamento Inteligente foi criado para fazer controle de
veículos dentro de um local (por ex.: shopping, supermercado), onde através
de sensores infravermelhos de presença existentes em cada vaga seria
possível ter controle de quantidade e de fluxo de veículos, e essas informações
seriam disponibilizadas em um display LCD, dando aviso de quando o
estacionamento estivesse lotado. A primeira dificuldade que o grupo enfrentou
foi com relação definição da quantidade de vagas que o estacionamento iria
conter, pois a plataforma Arduino que estavam utilizando não possuía a
quantidade de terminais necessários, então optaram por diminuir a quantidade
de vagas para cinco, para efeito de demonstração. Com o decorrer da
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construção o grupo enfrentou dificuldade com a calibração dos sensores
infravermelhos, que foi solucionado com a melhor disposição dos mesmos na
maquete. Observamos que todos os integrantes desta equipe trabalharam de
modo integrado na solução de todos os problemas e na finalização dos
problemas.
Estufa Inteligente: A ideia desse projeto era tornar de forma automática o controle de uma
estufa, podendo ela ser de proporções diversas, fosse para uma única planta,
ou para maiores quantidades, o controle era feito através de sensores de
temperatura (sensores NTC) e umidade que faziam o controle de irrigação e
ventilação, apresentando as informações das condições internas da estufa em
um display LCD. A principal dificuldade desse grupo foi trabalhar com as
respostas dos sensores, que não eram lineares, para contornar tal problema os
tutores auxiliaram no manejo das expressões matemáticas que representavam
essas respostas e ao fim foi possível encontrar uma resposta que satisfazia as
necessidades do projeto.
Cruzamento Inteligente: O intuito desse projeto era simular um cruzamento perpendicular de
veículos com quatro semáforos para os veículos e também semáforos para
pedestres, onde o fluxo de veículos percebido através de sensores de
presença infravermelhos iria influir no tempo de ativação dos semáforos. A
complexidade do projeto se mostrou maior do que a esperada pelos tutores,
pois a parte lógica era muito complexa e extensa para se desenvolver com o
prazo que se tinha, então se optou por retirar a influência do fluxo dos veículos
no tempo de ativação dos semáforos, tornando um projeto mais didático.
Resolvido isso os alunos precisaram substituir a plataforma Arduino UNO por
uma Arduino Mega que possuía mais saídas digitais, pois a anterior não era
suficiente para controlar a quantidade de led’s necessários que representavam
as luzes do semáforo.
Painel Solar Inteligente: O painel solar foi desenvolvido buscando otimizar a captação de energia
solar, utilizando a plataforma Arduino era possível fazer a leitura de duas
placas solares postas paralelamente em um mesmo plano, e através de um
servo motor era possível controlar o ângulo de inclinação desse plano, fazendo
assim que as placas sempre captassem a melhor incidência de luz solar. A
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maior dificuldade do grupo foi desenvolver a lógica para o controle do servo
motor e as tomadas de decisão do sistema, eles optaram por trabalhar com
intervalo de valores para acionar o servo motor, ou seja, somente quando a
diferença de energia produzida entre as duas placas ultrapasse um valor pré
programado é que o servo motor iria atuar buscando diminuir essa diferença.
Figura 8: Alunos desenvolvendo os projetos para serem apresentados na feira de ciências.
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Ao fim todos os objetivos foram cumpridos por todos os grupos de forma satisfatória,
dentre eles estão, a entrega do cronograma, do relatório final, o qual deveria conter esquemático
do circuito, fluxograma do funcionamento do projeto, código do programa e diário de bordo com
anotações feitas ao longo do desenvolvimento, e por fim a maquete funcionando que foi usada na
apresentação dos participantes na feira de ciências da E.E: Conselheiro Rodrigues Alves da
cidade de Guaratinguetá/SP. A feira de ciências foi aberta a comunidade local tendo a visitação de
aproximadamente 800 pessoas em 2 dias de evento.
Figura 9: Alunos apresentando os projetos na feira de ciências na E.E. Conselheiro Alves.
Os bolsistas do projeto visando expandir o conhecimento sobre programação de arduíno e
interfaceamento destes componentes com outros sistemas, para que deste modo pudessem
auxiliar as atividades das oficinas de melhor forma, desenvolveram um projeto sob orientação dos
professores responsáveis pelas oficinas com o intuito de levá-lo a uma feira de tecnologia.
Denominado “Monitoramento de Rota de Vigilante via RF/Ethernet” este protótipo participou da
feira de apresentações de projetos técnicos promovida pela UNICAMP em parceria com seu
colégio técnico, o COTUCA, intitulada “III Mostra dos Trabalhos de Cursos Técnicos do
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COTUCA/UNICAMP” na categoria de protótipos. Utilizando-se de Arduinos Ethernet, X-Bees e
Shields foi laureado com o terceiro lugar, sendo assim, o único projeto da área de exatas
premiado. O projeto proposto possuía a seguinte especificação.
1. Havia pontos fixos numa área que se devia vigiar e cada vigilante recebia um aparelho
com seu número específico.
2. Cada vigilante tinha sua rota e seu número específico, assim como cada ponto tinha seu
endereço e sua identificação própria.
3. Esses pontos possuíam uma regulagem de distância e conseguiam captar o sinal de um
aparelho de posse do vigilante cada vez que este entrava na área especificada. Esse
ponto armazenava o horário, a data e os dados do vigilante e os enviava para o
computador central que armazenava os dados num banco de dados.
4. As informações poderiam ser vistas no banco de dados.
Figura 10: III Mostra de Trabalhos de Cursos Técnicos COTUCA-UNICAMP.
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Durante a execução das oficinas foram aplicados questionários de avaliação para verificar
a eficiência da oficina. Pelos dados obtidos a partir da resposta que os alunos deram,
individualmente, que os objetivos propostos para o projeto foram plenamente alcançados. A seguir
apresentamos os resultados do questionário em forma de gráficos.
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A seguir também apresentamos a síntese das respostas apresentadas pelos alunos
participantes da oficina a algumas questões apresentadas para eles.
(i) Você se sentiu desafiado durante as oficinas?
A maior parte dos alunos expôs que se sentiram desafiados quando colocados frente a
frente com conceitos de programação e eletrônica, mas não intimidados. Expuseram que
enxergavam que poderiam cumprir as tarefas apresentadas, pois se sentiram atraídos pelas
propostas. Sentiram certo medo, devido a não conhecer como se desenrolariam os projetos –
utilizaram o termo “abstrato”.
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(ii) Você se sentiu autônomo na execução das atividades?
Os alunos se sentiram autônomos em grande parte das tarefas, principalmente no projeto.
Porém todos concordam que necessitam de algum tipo de monitoria para auxiliá-los. Alguns
elencaram que a divisão entre as tarefas – essencialmente duas: programação do Arduino e
montagem do circuito gerou certa dependência na execução das atividades, pois de certa forma
setorizou o aprendizado deles.
(iii) Você é capaz de citar habilidades, conhecimentos e competências que sente que
desenvolveu? Quais?
Competências citadas: conhecimento geral sobre a área de automação (“trabalho por trás
de operações simples que serem executadas por máquinas”), abstração lógica na resolução de
problema/processos, programação,“abertura da mente/visão” para problemas cotidianos e
trabalho em equipe (lidar com a diferença).
(iv) Você se sente afiliado ao grupo? De que forma?
Os alunos se sentem afiliados ao grupo, porém alegaram que se sentiam excluídos no
começo, utilizando o fato de serem de diversas escolas como motivo para essa exclusão.
Relataram que entre 2 e 3 encontros já se sentiam mais dentro do grupo formado. Muitos alunos
se manifestaram favoráveis a começar todo o processo de oficinas novamente, com grupos e
tarefas novas, a fim de conhecer novas pessoas.
(v) De que forma você se sente reconhecido pelo trabalho que está desenvolvendo?
Os alunos se sentem reconhecidos, embora demonstrassem certa confusão em pensar no
reconhecimento de suas ações, porém, dentro da divisão das atividades, eles estão conseguindo
realizar suas tarefas individuais, o que faz com que seu trabalho seja considerado pelo grupo.
(vi) Você pensa em desenvolver algum(ns) projeto(s) para aplicações em sua casa/escola
usando os conhecimentos que adquiriu nas oficinas? Qual(is) projeto(s)?
Alguns alunos demonstraram interesse em utilizar o Arduino para realizar o TCC em seus
cursos técnicos. Outros mencionaram o interesse de realizar a montagem de helicópteros robôs,
projetos em disciplinas dentro dos cursos técnicos utilizando a tecnologia e se especializar mais
no componente para depois desenvolver algum tipo de automação residencial. Citaram também a
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flexibilização de equipamentos conhecidos – utilizados em funções diversas, a partir da utilização
do Arduino. Alguns mencionaram nunca ter pensado no assunto.
5. Conclusão
O projeto de Oficinas Tecnológicas para alunos do Ensino Médio alcançou plenamente os
objetivos propostos, os quais eram despertar o interesse dos alunos do Ensino Médio para temas
e assuntos de natureza científico-tecnológica e motiva-los a seguirem a carreira das Engenharias.
Os alunos ao final do curso demonstraram ter adquirido diversas novas habilidades, dentre as
quais podemos citar: trabalhar em equipe, desenvolver projetos executando cronogramas pré-
estabelecidos, e por fim destacamos que muitos demonstraram a vontade de seguir realizar uma
nova oficina tecnologia, desenvolver um novo projeto em sua escola e por fim de seguir a
carreiras de exatas.
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Oficinas Tecnológicas
para Alunos do Ensino Médio
Prof. Dr. Leonardo Mesquita – Coordenador
Prof. Dr. Marco Aurélio Alvarenga Monteiro
Prof. Dr. Galeno José de Sena
Prof. José Marcelo de A. Wendling Junior
Felipe Barbosa da Silva
Ismael de Almeida Junior
Letícia Miranda de França Mota
Renan Moura Santana
Samuel José de Carvalho
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