APRENDIZAGEM DE ENGENHARIA COM SHAKER ELETRODINÂMICO E GESTÃO VISUAL NO ENSINO TÉCNICO
Palabras clave:
Aprendizagem de Engenharia, Ensino Técnico, Interdisciplinar, Análise de Vibrações, Shaker EletrodinâmicoResumen
Este artigo apresenta os resultados de um projeto de ensino realizado com estudantes do curso técnico em Mecânica do Cefet/RJ. O objetivo foi investigar se a aprendizagem de conceitos de engenharia, em particular o movimento vibratório, pode ser promovida por meio de metodologias ativas de ensino em nível técnico. A abordagem metodológica combinou fundamentos de Física, Matemática e Engenharia com estratégias de autoavaliação e avaliação por pares. Para a análise dos resultados, adotaram-se os referenciais da Análise de Conteúdo e os fundamentos do Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK). Aos estudantes foi proposta a aplicação de conhecimentos teóricos na modelagem e no projeto de um shaker eletrodinâmico, utilizando o Product Canvas como ferramenta de gestão visual. Como principal resultado, observou-se a confirmação da aprendizagem conceitual e o desenvolvimento de competências técnicas dos estudantes, demonstrados na produção acadêmica e em sua apresentação, premiada em evento institucional. Verificou-se, ainda, a adaptação didática dos conteúdos ao nível do Ensino Técnico e a articulação entre teoria e prática. A principal contribuição do trabalho consiste em demonstrar a viabilidade de práticas de metodologias ativas de ensino e interdisciplinares na formação técnica, favorecendo uma abordagem verticalizada do Ensino de Engenharia.
Referencias
ABDELMOULI, W. et al. Objectives of current technical education between scientific knowledge and contemporary practices. International Journal of Education and Learning Research, v. 4, n. 2, p. 128-144, 2021.
ABELL, S. K. Twenty years later: Does pedagogical content knowledge remain a useful idea? International Journal of Science Education, v. 30, n. 10, p. 1405-1416, 2008.
BARDIN, L. Análise de Conteúdo. São Paulo: Edições 70, 2016.
BELL, S. Project-based learning for the 21st century: Skills for the future. The Clearing House: A Journal of Educational Strategies, Issues and Ideas, v. 83, n. 2, p. 39-43, 2010.
BRASIL. Ministério da Educação. Catálogo nacional de cursos técnicos. 3. ed. Brasília: MEC, 2016. Disponível em: https://www.gov.br/mec/pt-br/media/acesso_informacacao/pdf-arq/cnct_3a_edicao.pdf. Acesso em: 8 ago. 2025.
BRASIL. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Câmara de Educação Superior. Resolução CNE/CES nº 2, de 24 de abril de 2019. Institui as Diretrizes Curriculares Nacionais do curso de graduação em Engenharia. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, n. 80, p. 43–44, 26 abr. 2019.
BRASIL. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Conselho Pleno. Resolução CNE/CP nº 1, de 5 de janeiro de 2021. Define as Diretrizes Curriculares Nacionais gerais para a Educação Profissional e Tecnológica. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, n. 3, p. 19–23, 6 jan. 2021.
CARVALHO, A. C. B. D.; PORTO, A. J. V.; BELHOT, R. V. Aprendizagem significativa no Ensino de Engenharia. Production, v. 11, n. 1, p. 81-90, 2001.
DE MAMAN, A. S. et al. Manifestações de pensamento metacognitivo em estudantes de engenharia: Análise de uma intervenção didática no ensino de física. Investigações em Ensino de Ciências, v. 26, n. 3, p. 69, 2021.
DO, H. T.; PHAM, H. T. Program learning outcomes of students in Bachelor of Science and engineering degrees: A systematic review. International Journal of Learning, Teaching and Educational Research, v. 24, n. 3, p. 383-406, 2025.
DOULOUGERI, K. et al. Challenge‐based learning implementation in engineering education: A systematic literature review. Journal of Engineering Education, v. 113, n. 4, p. 1076-1106, 2024.
EFROM, T. C. S. Projeto de um vibrador eletrodinâmico (shaker) portátil para aplicações didáticas. TCC. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2019.
FERNANDEZ, C. Revisitando a base de conhecimentos e o conhecimento pedagógico do conteúdo (PCK) de professores de ciências. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), v. 17, n. 2, p. 500-528, 2015.
FERREIRA, T. M. Análise do comportamento vibratório da membrana de um shaker eletrodinâmico. Guarapuava: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 7 dez. 2017.
HASSAN, O. A. B. Learning theories and assessment methodologies – an engineering educational perspective. European Journal of Engineering Education, v. 36, n. 4, p. 327-339, 2011.
LI, J.; LIANG, W. Effectiveness of virtual laboratory in engineering education: A meta-analysis. PLoS ONE, v. 19, n. 12, 2024.
MACHADO, M. R.; APPERT, A.; KHALIJ, L. Spectral formulated modelling of an electrodynamic shaker. Mechanics Research Communications. V. 97, p. 70-78, 2019.
MARTINO, J.; HARRI, K. Virtual shaker modeling and simulation, parameters estimation of a high damped electrodynamic shaker. International Journal of Mechanical Sciences, v. 151, p. 375-384, 2019.
MENDES, R. M.; MISKULIN, R. G. S. A análise de conteúdo como uma metodologia. Cadernos de Pesquisa, v. 47, n. 165, p. 1044-1066, 2017.
MORENO, L. F. Protótipo de mesa vibratória translacional para regime de baixas frequências. Dissertação. Brasília: Universidade de Brasília, 2021.
NDOYE, A. Peer/self assessment and student learning. International Journal of Teaching and Learning in Higher Education, v. 29, n. 2, p. 255-269, 2017.
NEGAHBAN, A. Simulation in engineering education: The transition from physical experimentation to digital immersive simulated environments. Simulation, v. 100, n. 7, p. 695-708, 2024.
PICHLER, R. The Product Canvas. [Blog]. 16 jul. 2012. Disponível em: romanpichler.com/blog/the-product-canvas. Acesso em: 7 out. 2024.
POLICENA, M. R. Análise da verticalização no ensino de engenharia no Instituto Federal Sul-rio-grandense - campus Passo Fundo. Revista Brasileira da Educação Profissional e Tecnológica, v. 2, n. 24, p. e15536, 2024.
REIS, A.; ALVES, A.; WENDLAND, E. C. Metodologias ativas no Ensino Superior: um mapeamento sistemático no contexto dos cursos de Engenharia. Educação em Revista, v. 39, 2023.
REIS, V.; SANTOS BAPTISTA, J.; DUARTE, J. Immersive tools in engineering education: A systematic review. Applied Sciences, v. 15, n. 11, p. 6339, 2025.
SALES, P. E. N.; HEIJMANS, R. D.; SILVA, C. E. G. Análise multinível da transição estudantil do curso técnico para o ensino superior. Estudos em Avaliação Educacional, n. x, p. 1, 2017.
SEIFERT, T.; FELIKS, O. Online self-assessment and peer-assessment as a tool to enhance student-teachers’ assessment skills. Assessment & Evaluation in Higher Education, v. 44, n. 2, p. 169-185, 2019.
SILVA, M. O. et al. Exploring oscillatory motions with descriptive statistics: An educational approach through experimentation. EduSer, v. 2, n. 16, p. e202417, 2024.
TOPPING, K. J. Peer assessment. Theory Into Practice, v. 48, n. 1, p. 20-27, 2009.
VALENÇA, A. K. A. Metodologias ativas no ensino de engenharia: uma revisão bibliométrica. Revista Produção Online, v. 23, n. 2, p. 4982, 22 nov. 2023.
VALLE, P. R. D.; FERREIRA, J. L. Análise de conteúdo na perspectiva de Bardin: Contribuições e limitações para a pesquisa qualitativa em educação. Educação em Revista, v. 41, 2025.
VERMA, M.; SIVASELVAN, M. V.; RAJASANKAR, J. Real-time hybrid simulation using an electromagnetic shaker. Proceedings… Recent Advances in Structural Engineering. Lecture Notes in Civil Engineering, v. 12, vol. 2 — Select Proceedings of SEC 2016. Singapore: Springer, 2019. p. 119-128.
