O poder das simulações no ensino de hidráulica para engenheiros

Abstract

A utilização de software educativo está sendo muito explorada no processo de ensino e aprendizagem de engenharia, trazendo com isto a necessidade de estudos para o seu desenvolvimento. Simulações são ambientes virtuais, no qual os estudantes realizam uma tarefa ou um experimento no computador, que tenta representar o experimento ou fenômeno real, de maneira mais fidedigna possível. Este trabalho tem como objetivo mostrar a necessidade de desenvolver novas ferramentas tecnológicas, para o ensino de hidráulica para engenheiros, mais precisamente a utilização de simuladores virtuais, das práticas em laboratórios de hidráulica; destacar as vantagens que as simulações tem, como complemento à aula tradicional expositiva, assim como o ganho no processo de ensino aprendizagem dos alunos, expostos a este tipo de material instrucional. Para isto foram elaborados 3 simuladores utilizando o software Flash MX da Macromedia, representando as práticas laboratoriais de hidráulica: Velocidade em Canal, Esvaziamento de Reservatório e Aferição de Venturi. Duas turmas do curso de Engenharia da UFRGS, utilizaram estes simuladores. A primeira turma assistiu a prática no laboratório de hidráulica e logo após as simulações no laboratório de informática, enquanto que a outra, realizou primeiro a aula no laboratório de informática, vendo os simuladores e depois foi para a prática no laboratório de hidráulica. Ao final das práticas os alunos receberam um questionário, avaliando alguns fatores do processo de ensino aprendizagem, em função da introdução deste tipo de ferramenta de apoio à aula – as simulações. Pode-se afirmar que os simuladores podem ser ótimas ferramentas no auxílio à aula convencional, e que na área da Engenharia devería-se investir tempo e recursos, para implementar materiais instrucionais deste tipo, para obter uma melhor qualidade no ensino, assim como para ter uma melhor compreensão de alguns fenômenos físicos ocorridos nestas práticas, principalmente em instituições que não tenham laboratórios de hidráulica.

The use of educational software is widely explored in the teaching and learning process in engineering, bringing the need for further studies for its development. Simulations are virtual environments, in which the students accomplish a task or an experiment on the computer, that aims to represent the experiment or real phenomenon, in the most trustworthy possible way. This paper’s objective is to show the need for developing new technological tools to teach hydraulics for engineers, more precisely the use of virtual simulations of the practices in hydraulic laboratories, and to highlight the advantages of simulations to complement traditional lectures, as well as the benefits in the process of teaching and learning by students exposed to this type of instructional material. To accomplish this, 3 simulators were created using the software Flash MX of Macromedia, representing 3 practices in a hydraulic laboratory: Measurement of point velocities in a Channel, Emptying of a Reservoir with no contribution and Calibration of a Venturi. Two groups of students from the Engineering course at UFRGS used these simulators. The first group attended the practice in the hydraulic laboratory before doing the simulations in the computer science laboratory, while the other did the simulations before going to the laboratory. At the end of the practices the students received a questionnaire, evaluating some aspects of the teaching and learning process regarding the simulators as a support tool in the classroom. It was shown that the simulators can be useful tools as aid to conventional lectures, and that in the area of Engineering, time and money should be invested in order to implement instructional materials of this type, aiming at better-quality teaching and a better understanding of the physical phenomena involved in laboratory practices, mainly in institutions that do not have hydraulic laboratories.