Dinâmicas pedagógicas na engenharia de controle e automação no contexto da indústria 4.0 - Rosito, Fernando Covolan (My University, 2023)
The history of industrial revolutions reveals several significant changes that affect society, both professionally and educationally. Technologies related to the fourth industrial revolution, known as industry 4.0, are being used in devices that society uses in its daily life, such as smartphones, tablets, among others. In the Brazilian industrial scenario, equipment predominantly represents industry 2.0 and 3.0, requiring continuous technological advances. However, in the academic context of engineering courses, learning environments often do not have the proper renovation of equipment and infrastructure if the demands of Industry 4.0 are taken into account, so that pedagogical practices become outdated. Therefore, envisioning the emerging technological challenges, it is necessary to consider the possibilities and resources of industry 4.0 in pedagogical practices. In this sense, the present research aimed to build guidelines for the development of pedagogical dynamics in learning environments in Control and Automation Engineering, considering the demands of industry 4.0 and the concept of computer transposition. To this end, a theoretical body was prepared based on the scenario related to the evolution of the industry, highlighting the challenges and trends of professional training in the area of Engineering, articulating the theories of Papert and Vygotsky, and the concepts of informatics transposition and computational thinking. Afterwards, a case study was developed, consisting of a workshop, with the purpose of promoting the pedagogical dynamics, from which the research data emerged. The workshop was conceived, associating the concepts of the theoretical framework, focusing on learning PLC programming using the Ladder language associated with 3D simulation technology (one of the pillars of Industry 4.0). Subsequently, the analysis of the research data was carried out, considering aspects of discursive textual analysis and analytical aspects relating the characteristics of computational thinking and the role of the engineer in the industry 4.0 scenario. Finally, based on the results of the analysis and interpretation of the research corpus, guidelines were presented for the development of pedagogical dynamics in learning environments, in the context of industry 4.0, in the teaching of Control and Automation Engineering. The guides highlighted the importance of creating pedagogical dynamics based on the teacher's mediation, in the form of problematizing and instigating interventions, emerging a collaborative and interactive environment, and through computer resources, in which the student means the action performed from their interaction with technological devices. In this scenario, the practices carried out by the students were precursors to learning and developing skills and competencies related to computational thinking and the specificities of the engineer in the industry 4.0 scenario, which are important both for the training of professionals and for the training of citizens. Based on the research carried out, it is concluded that the concept of computer transposition, in the process of elaborating practices and dynamics in learning that involve technological and computer elements, helps the teacher to explore the possibilities of these resources to create learning objects that take the student to establish conceptual relationships through representations, simulations and constructions. Also, that Vygotsky's and Papert's theories were considered valid for the development of mediating dynamics, culminating in collaborative and technological environments in the learning process related to PLC programming. [resumo fornecido pelo autor]
A história das revoluções industriais revela diversas mudanças significativas que afetam a sociedade, tanto no âmbito profissional quanto no educativo. As tecnologias referentes à quarta revolução industrial, conhecida como indústria 4.0, estão sendo empregadas em dispositivos que a sociedade utiliza em seu cotidiano, como smartphones, tablets, entre outros. No cenário industrial brasileiro, os equipamentos representam, predominantemente, a indústria 2.0 e 3.0, necessitando de contínuos avanços tecnológicos. Não obstante, no contexto acadêmico dos cursos de engenharia, os ambientes de aprendizagem muitas vezes não possuem a devida renovação de equipamentos e de infraestrutura se for levado em conta as demandas da indústria 4.0, de forma que as práticas pedagógicas se tornam defasadas. Logo, vislumbrando os desafios tecnológicos emergentes, é preciso considerar as possibilidades e recursos da indústria 4.0 nas práticas pedagógicas. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou construir norteadores para o desenvolvimento de dinâmicas pedagógicas em ambientes de aprendizagem na Engenharia de Controle e Automação, considerando as demandas da indústria 4.0 e o conceito de transposição informática. Para tanto, foi elaborado um corpo teórico a partir do cenário relativo à evolução da indústria, destacando os desafios e as tendências da formação profissional na área de Engenharia, articulando as teorias de Papert e Vygotsky, e os conceitos de transposição informática e de pensamento computacional. Após, foi desenvolvido um estudo de caso, constituído por uma oficina, com a finalidade de promover as dinâmicas pedagógicas, da qual emergiram os dados de pesquisa. A oficina foi concebida, associando os conceitos do quadro teórico, com foco na aprendizagem de programação de CLP pela linguagem Ladder associada à tecnologia de simulação em 3D (um dos pilares da indústria 4.0). Posteriormente, foi realizada a análise dos dados de pesquisa, considerando aspectos da análise textual discursiva e aspectos analíticos relacionando as características do pensamento computacional e do papel do engenheiro no cenário da indústria 4.0. Por fim, a partir dos resultados da análise e interpretação do corpus de pesquisa, foram apresentados norteadores para o desenvolvimento de dinâmicas pedagógicas em ambientes de aprendizagem, no contexto da indústria 4.0, no ensino em Engenharia de Controle e Automação. Os norteadores evidenciaram a importância de serem criadas dinâmicas pedagógicas com base na mediação do professor, na forma de intervenções problematizadoras e instigadoras, emergindo um ambiente colaborativo e interativo, e por meio de recursos informáticos, em que o aluno signifique a ação realizada a partir da sua interação com os dispositivos tecnológicos. Nesse cenário as práticas realizadas pelos alunos foram precursoras da aprendizagem e do desenvolvimento de habilidades e competências relacionadas ao pensamento computacional e às especificidades do engenheiro no cenário da indústria 4.0, que são importantes tanto para a formação do profissional como para formação do cidadão. Com base na pesquisa desenvolvida, conclui-se que o conceito de transposição informática, no processo de elaboração de práticas e dinâmicas na aprendizagem que envolvam elementos tecnológicos e informáticos, auxilia o professor a explorar as possibilidades desses recursos para criar objetos de aprendizagem que levem o aluno a estabelecer relações conceituais, por meio de representações, simulações e construções. Também, que as teorias de Vygotsky e de Papert foram consideradas válidas para o desenvolvimento de dinâmicas mediadoras, culminando em ambientes colaborativos e tecnológicos no processo de aprendizagem relacionada à programação de CLP. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia - Estudo e ensino; Ensino superior - Inovações tecnológicas; Formação profissional; Indústria 4.0; Automação industrial; Engineering - Study and teaching; College teaching - Technological innovations; Occupational training; Industry 4.0; Industrial automation