Caderno Progressus

Desenvolvimento de um modelo didático de motor de combustão

Francielly Elizabeth de Castro Silva, Douglas Dias Freitas — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Para atrelar o conhecimento adquirido em sala de aula à prática profissional, as universidades progressivamente empregam metodologia que usa PBL (Project Based Learning), a aprendizagem baseada em projetos, em suas práticas de ensino. Na proposta de PBL apresentada neste artigo, o desafio para os alunos é combinar habilidades de Engenharia Mecânica e de Produção em um modelo didático de motor de combustão, projeto idealizado com ferramentas disponíveis no Centro Universitário Internacional — Uninter. Utilizou-se o software Inventor para a modelagem das peças, na disciplina “Projeto Assistido por Computador”. Após a modelagem, o aluno deve confeccionar as peças em máquinas como torno mecânico e fresadora convencionais, impressora 3D, etc. Além disso, o estudante recorrerá ao que aprendeu em metrologia ao usar o paquímetro para garantir os dimensionais das peças conforme os desenhos, em uma verificação técnica para avaliar necessidades de modificação durante o processo de fabricação. Esta pesquisa dedicou-se ao projeto e à fabricação dos componentes do motor, excetuando a carcaça de acrílico via corte a laser e o sistema de transmissão polia/correia. Com esta etapa concluída, o aluno terá que montar o motor, circunstância em que perceberá os problemas em sua modelagem inicial e deverá fazer ajuste para que tudo funcione adequadamente no motor didático e dinâmico. Ao fazer assim, aprimorará suas habilidades e competências através do PBL e estará mais preparado para o mercado de trabalho, capacitado para contornar problemas de engenharia.

Palavras-chave: motor didático; PBL; prática; engenharia.

Abstract

To tie classroom knowledge to professional practice, universities progressively employ methodology that uses PBL (Project-Based Learning) in their teaching practices. In the PBL proposal presented in this article, the challenge for the students is to combine Mechanical and Production Engineering skills producing a didactic model of a combustion engine, a project idealized with tools available at the Centro Universitário Internacional — Uninter. Software Inventor was used for modeling the parts, in the discipline “Computer Aided Design”. After this, the student must manufacture the components in machines such as conventional lathe and milling machine, 3D printer, etc. In addition, the student will draw on what he has learned in metrology by using the caliper to ensure parts’ dimensions according to the drawings, in a technical check to assess modification needs during the manufacturing process. This research was dedicated to design and manufacturing engine components, except for the acrylic housing via laser cutting and the pulley/belt transmission system. With this step completed, the student will have to assemble the motor, in which case he will notice the problems in its initial modeling and will have to adjust so that everything works properly in the didactic and dynamic motor. By doing so, he will improve his skills and competencies through PBL and will be better prepared for the job market, to be able to work around engineering problems.

Palavras-chave: teaching engine; PBL; practice; engineering.

Resumen

Para vincular los conocimientos adquiridos en el aula con la práctica profesional, las universidades emplean progresivamente metodologías que utilizan PBL (Project Based Learning), aprendizaje basado en proyectos, en sus prácticas docentes. En la propuesta de PBL presentada en este artículo, los estudiantes tienen que combinar habilidades de Ingeniería Mecánica y de Producción en una maqueta didáctica de un motor de combustión, proyecto concebido con herramientas disponibles en el Centro Universitário Internacional — Uninter. Para el modelado de las piezas se utilizó el software Inventor, en la disciplina “Diseño Asistido por Computador”. Tras el modelado, el alumno deberá fabricar las piezas en máquinas como tornos y fresadoras convencionales, impresoras 3D, entre otros. Además, el alumno recurrirá a lo aprendido en metrología al utilizar el calibre para garantizar las dimensiones de las piezas según los planos, en una verificación técnica para evaluar las necesidades de modificación durante el proceso de fabricación. Esta investigación se dedicó al diseño y fabricación de los componentes del motor, a excepción de la carcasa de acrílico mediante corte por láser y el sistema de transmisión polea/correa. Cumplido este paso, el alumno deberá montar el motor, circunstancia en la que notará los problemas en su modelado inicial y deberá realizar ajustes para que todo funcione correctamente en el motor didáctico y dinámico. Al hacerlo, mejorará sus habilidades y competencias a través de PBL y estará más preparado para el mercado laboral, capacitado para resolver problemas de ingeniería.

Palabras-clave: motor didáctico; PBL; práctica; ingeniería.

Estudo comparativo entre dispositivos para medição de frequência cardíaca e pressão arterial

Ederson Cichaczewski, Melissa Pantaleão Garcia de Andrade — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Dispositivos para monitoração da saúde são mais comuns no dia a dia das pessoas — como smartwatches ou aplicativos para smartphones —, reproduzindo medições antes realizadas apenas por equipamentos médicos, como da frequência cardíaca, da oxigenação do sangue, da pressão arterial, etc. A exatidão desses dispositivos, do ramo de eletrônicos de consumo, é bastante questionada em relação a de equipamentos para fins médicos. Este artigo apresenta um estudo comparativo do uso de aplicativo para smartphones, relógio smartwatch e aparelho digital para medições de pressão sanguínea e frequência cardíaca. No estudo, comparam-se métodos de medição, como o do aplicativo para smartphone, por meio da câmera e da luz de flash do aparelho, com equipamento específico para este fim. Avaliaram-se duas plataformas de smartphones, uma baseada em sistema operacional Google Android e outra em Apple iOS. O resultado médio obtido pela avaliação de cinco voluntários saudáveis indicou que os aplicativos podem apresentar medições com pequenas diferenças de valor. Contudo, é necessária uma amostra maior da população para resultados estatisticamente significativos. O estudo demonstrou que a tecnologia pode oferecer praticidade a quem tem interesse em monitoramento diário, mas não autoavaliativo, da frequência cardíaca e da pressão sanguínea.

Palavras-chave: medição; aplicativos; saúde.

Abstract

Health monitoring devices — such as smartwatches or smartphone apps —, are more common in people's daily lives reproducing measurements previously performed only by medical equipment, such as heart rate, blood oxygenation, blood pressure, etc. These devices accuracy, from the consumer electronics industry, is often questioned in relation to that of medical equipment. This paper presents a comparative study of the use of a smartphone app, smartwatch, and digital device for blood pressure and heart rate measurements. The study compares measurement methods, such as the smartphone app using the camera and flash, with specific equipment for this purpose. Two smartphone platforms were evaluated, one based on Google Android and the other on Apple iOS. The average result evaluating five healthy volunteers indicated that the apps could present measurements with small differences in value. However, a larger sample of the population is needed for statistically significant results. The study demonstrated that the technology could offer convenience to those interested in daily, but not self-assessment, heart rate and blood pressure monitoring.

Keywords: measurement; apps; health.

Resumen

Los dispositivos de monitoreo de la salud son más comunes en la vida diaria de las personas — como los relojes inteligentes o las aplicaciones para teléfonos inteligentes — y reproducen mediciones que antes solo realizaban equipos médicos, como la frecuencia cardíaca, la oxigenación de la sangre, la presión arterial, etc. La precisión de estos dispositivos, en el campo de la electrónica de consumo, es muy cuestionada en relación con los equipos con fines médicos. Este artículo presenta un estudio comparativo del uso de una aplicación para teléfonos inteligentes, un reloj inteligente y un dispositivo digital para medir la presión arterial y la frecuencia cardíaca. El estudio compara métodos de medición, como el de la aplicación para teléfonos inteligentes, utilizando la cámara y la luz del flash del dispositivo, con equipos específicos para este fin. Se evaluaron dos plataformas de teléfonos inteligentes, una basada en el sistema operativo Google Android y otra en Apple iOS. El resultado promedio obtenido por la evaluación de cinco voluntarios sanos indicó que las aplicaciones pueden presentar mediciones con pequeñas diferencias de valor. Sin embargo, se requiere una muestra de población más grande para obtener resultados estadísticamente significativos. El estudio demostró que la tecnología puede ofrecer practicidad a aquellos interesados en el monitoreo diario, pero no en la autoevaluación, de la frecuencia cardíaca y la presión arterial.

Palabras-clave: medición; aplicaciones; salud.

Introdução ao mapeamento de potencial fotovoltaico em uma cidade no norte do estado do Paraná

Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Trata-se de uma pesquisa acerca do potencial de geração de energia elétrica por meio de módulos fotovoltaicos na cidade de Londrina/PR, que tem o intuito de trazer maior transparência, clareza e segurança para possíveis investimentos públicos ou privados no setor, bem como fornecer maiores dados para pesquisas e políticas públicas de fomento à energia renovável, em especial a solar. Os principais dados foram retirados do Atlas de Energia Solar do Paraná, IBGE, softwares QGIS e Radiasol, entre outros bancos de dados públicos, para mensurar a área total passível de instalação de módulos fotovoltaicos e identificar a irradiação solar local. Foram realizadas pesquisas breves a respeito dos modelos mais comuns dos painéis fotovoltaicos para identificar a área e potência mais comuns entre as marcas; diante disto, foram realizadas algumas considerações para possibilitar os cálculos, tendo em vista a vasta variedade de marcas e modelos disponíveis no mercado. Verificou-se que o potencial de geração de energia solar no município de Londrina é de aproximadamente 33.918.252 MW/h por ano, de acordo com a pesquisa até este momento. Isto corresponde a várias vezes o consumo de energia da população, comércios e poder público de Londrina; no entanto, ainda há necessidade de dados e cálculos para se obter resultados mais precisos e menos genéricos, principalmente levando em consideração o perfil econômico da cidade e o principal dado para cálculo: área passível de instalação de placa fotovoltaicas. É necessário ressaltar que os dados do IBGE são do censo de 2010 e se encontram desatualizados; devido à pandemia de COVID, o novo censo ainda não foi concluído.

Palavras-chave: energia solar; painéis fotovoltaicos; potencial elétrico.

Abstract

This paper presents research on the potential for generation of electricity through photovoltaic modules in the city of Londrina/PR, which aims to bring greater transparency, clarity and safety for future public or private investments in the sector, as well as provide more data for research and public policies promoting renewable energy, especially solar. The main data were taken from the Solar Energy Atlas of Paraná, IBGE, QGIS and Radiasol software, among other public databases, to measure the total area for the installation of photovoltaic modules and identify the local solar irradiation. Brief research was carried out about the most photovoltaic panels common models to identify the most common area and power among the brands; after this, some considerations were made to make the calculations possible, given the wide variety of brands and models available in the market. It was verified that the potential for solar energy generation in the city of Londrina is approximately 33,918,252 MW/h per year, according to the research by now. This corresponds to several times the energy consumption of the population, businesses and public power of Londrina; however, there is still a need for data and calculations to obtain more accurate and less generic results, especially taking into account the economic profile of the city and the main data for calculation: area for installation of photovoltaic plates. It should be noted that the IBGE data are from the 2010 census and are outdated; due to the COVID pandemic, the new census has not yet been completed.

Keywords: solar energy; photovoltaic panels; electric potential.

Resumen

Esta es una investigación acerca del potencial de generación de energía eléctrica a través de placas fotovoltaicas en la ciudad de Londrina/PR, cuyo objetivo es ofrecer mayor transparencia, claridad y seguridad a las posibles inversiones públicas o privadas en el sector, así como proporcionar más datos para la investigación y políticas públicas destinadas a la promoción de energías renovables, especialmente la solar. Los principales datos fueron extraídos del Atlas de Energía Solar de Paraná, IBGE, del software QGIS y Radiasol, entre otras bases de datos públicas, para medir el área total en donde se podrían instalar módulos fotovoltaicos e identificar la irradiación solar local. Se realizaron breves estudios sobre los modelos más comunes de paneles fotovoltaicos para identificar el área y potencia más frecuentes entre las marcas; para ello, se hicieron algunas consideraciones para viabilizar los cálculos, teniendo en cuenta la gran variedad de marcas y modelos disponibles en el mercado. Se constató que el potencial de generación de energía solar en el municipio de Londrina es de aproximadamente 33.918.252 MW/h al año, según investigaciones realizadas hasta la fecha. Esto corresponde a varias veces el consumo de energía de la población, empresas y poder público en Londrina; sin embargo, aún existe la necesidad de datos y cálculos para obtener resultados más precisos y menos genéricos, teniendo en cuenta principalmente el perfil económico de la ciudad y el dato principal para el cálculo: la superficie en donde se pueden instalar paneles fotovoltaicos. Es necesario señalar que los datos del IBGE son del censo de 2010 y están desactualizados; debido a la pandemia de COVID, el nuevo censo aún no se ha completado.

Palabras-clave: energía solar; paneles fotovoltaicos; potencial eléctrico.

Proposta de protótipo para o ensino sobre energia solar fotovoltaica

Gabriel Vergara, Rafael Lemos Diniz, Iran Pites de Liz , Yago Souza Oliveira — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

O estudo da vertente de energias renováveis é progressivamente mais relevante por conta das mudanças climáticas observadas em todo o globo. Tais eventos requerem formação de profissionais para atender aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) propostos pela ONU, relativos à Agenda 2030. A partir dos ODS 7 e 13, este artigo propõe o desenvolvimento de um protótipo como ferramenta de aprendizagem sobre energia solar fotovoltaica, bem como contribui com a conscientização sobre a importância de balancear matrizes energéticas a fim de atender às premissas do desenvolvimento sustentável. Visto que o ODS 7 diz respeito à garantia de energia limpa e acessível, a ferramenta proposta utiliza materiais acessíveis e de baixo custo para produzir um kit didático viável a todos num futuro próximo. Além disso, o protótipo vai ao encontro do ODS 13 como ação, embora indireta, contra as mudanças climáticas. Para atender a tais objetivos, recorre-se a uma pesquisa qualitativa através do método indutivo, bem como a uma pesquisa experimental, agregada a uma nova revisão bibliográfica instigada por temas e aliada à prática. Elaborou-se uma maquete virtual para validação e construção do mínimo produto viável (MVP). Em um primeiro momento, assumiu-se que a principal medida aplicada deveria ser em relação à tensão elétrica gerada pelas placas solares. O resultado obtido é um app mobile que atende as expectativas e será implementado em futuros trabalhos.

Palavras-chave: ferramenta de aprendizagem; desenvolvimento sustentável; energias renováveis.

Abstract

Renewable energy study is progressively more relevant due to climate change observed around the globe. Such events require professionals training to meet the Sustainable Development Goals (SDGs) proposed by the United Nations, related to the Agenda 2030. Based on SDGs 7 and 13, this paper proposes the development of a prototype as a learning tool about solar photovoltaic energy, as well as contributes to raising awareness about the importance of balancing energy matrices to meet the premises of sustainable development. Since SDG 7 concerns ensuring clean and affordable energy, the proposed tool uses accessible and low-cost materials to produce a teaching kit that is feasible for everyone in the near future. Furthermore, the prototype meets SDG 13 as an action, albeit indirect, against climate change. Toward these objectives, qualitative research is used through the inductive method, as well as experimental research, aggregated to a new literature review instigated by themes and allied to practice. A virtual mockup was elaborated for validation and manufacturing of the minimum viable product (MVP). In a first moment, it was assumed that the main measure applied should be regarding the electrical voltage generated by the solar panels. The result is a mobile app that meets the expectations and will be implemented in future works.

Keywords: learning tool; sustainable development; renewable energy.

Resumen

El estudio de las energías renovables es cada vez más relevante debido a los cambios climáticos observados en todo el mundo. Esos eventos requieren de profesionales formados para cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) propuestos por la ONU, relacionados con la Agenda 2030. Con base en los ODS 7 y 13, este artículo propone el desarrollo de un prototipo como herramienta de aprendizaje sobre energía solar fotovoltaica y pretende contribuir para la concienciación sobre la importancia del equilibrio de las matrices energéticas con el fin de cumplir con las premisas del desarrollo sostenible. Dado que el ODS 7 se refiere a la garantía de energía limpia y accesible, la herramienta propuesta utiliza materiales accesibles y de bajo costo para producir un kit didáctico viable para todos en un futuro próximo. Además, el prototipo cumple con el ODS 13 como una acción, aunque indirecta, contra el cambio climático. Para cumplir con estos objetivos, se utiliza una investigación cualitativa, de método inductivo, así como una investigación experimental, sumada a una nueva revisión bibliográfica realizada por temas y aliada a la práctica. Se creó un modelo virtual para la validación y construcción del producto mínimo viable (MVP). En un principio, se asumió que la principal medida aplicada debería ser en relación con la tensión eléctrica generada por los paneles solares. El resultado obtenido es una aplicación móvil que cumple con las expectativas y será implementada en futuros trabajos.

Palabras-clave: herramienta de aprendizaje; desenvolvimiento sostenible; energías renovables.

Revisão sistemática da literatura sobre dispositivos de transporte utilizados por catadores de materiais recicláveis

Everton Luiz Vieira, Mayumi Kuriyama de Lima , Marcelo Passinho — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

A reciclagem de materiais faz parte do cotidiano de todos. O catador de materiais recicláveis desempenha tal atividade para seu sustento, em condições de trabalho por vezes inadequadas, principalmente em relação ao transporte dos materiais pelas ruas nos “carrinhos”. Para entender este cenário, empreendeu-se uma revisão sistemática da literatura sobre dispositivos de transporte utilizados por catadores de materiais recicláveis. Através das bases de dados Portal de Periódicos da Capes e Google Acadêmico, encontraram-se 89 artigos na primeira busca. Após os processos de filtragem, selecionaram-se três artigos que formaram o portfólio bibliográfico para análises dos dados e informações utilizados nas pesquisas. Os trabalhos encontrados buscaram desenvolver melhorias nos dispositivos de transporte (carrinhos) para dar melhores condições aos trabalhadores da reciclagem. Identificou-se uma grande oportunidade de pesquisa nessa área na literatura brasileira, pois foram encontrados apenas três artigos com a string de busca utilizada.

Palavras-chave: catadores; reciclagem; revisão sistemática da literatura.

Abstract

Recycling materials is part of everyone's daily life. The collector of recyclable materials performs such activity for his sustenance, in working conditions that are sometimes inadequate, especially regarding materials transport through the streets in “carts”. To understand this scenario, we undertook a systematic review on transportation devices used by waste pickers. Through Portal de Periódicos da Capes and Google Acadêmico databases, 89 articles were found in the first search. After the filtering processes, three articles were selected to form the bibliographic portfolio for the analysis of the data and information used in the research. The selected articles sought to develop improvements in the transportation devices (carts) to provide better conditions for the recycling workers. It was identified a great opportunity for research in this area in Brazilian literature, since only three articles were found with the search string used.

Keywords: waste pickers; recycling; systematic review.

Resumen

Reciclar materiales es parte de la vida diaria de todos. El recolector de materiales reciclables realiza esta actividad para su sustento, en condiciones de trabajo a menudo inadecuadas, especialmente en el transporte de materiales por las calles en “carretas”. Para comprender este escenario, se realizó una revisión sistemática de la literatura sobre los dispositivos de transporte utilizados por los recolectores de materiales reciclables. A través de las bases de datos Portal de Periódicos da Capes y Google Scholar, fueron encontrados 89 artículos en la primera búsqueda. Luego de los procesos de filtrado, se seleccionaron tres artículos que conformaron el portafolio bibliográfico para el análisis de datos e informaciones utilizadas en las investigaciones consideradas. Los trabajos encontrados buscaron desarrollar mejoras en los dispositivos de transporte (carros) para brindar mejores condiciones a los trabajadores recicladores. En la literatura brasileña, se identificó una gran oportunidad para la investigación en esta área, ya que solo se encontraron tres artículos con la secuencia de búsqueda utilizada.

Palabras-clave: recolectores; reciclaje; revisión sistemática de la literatura.

Metodologia PBL aplicada em projetos multidisciplinares de engenharia biomédica

Ederson Cichaczewski, Diogo José Horst — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

O Project Based Learning (PBL) é uma ferramenta poderosa para melhorar o aprendizado porque incentiva os alunos a abordarem questões do mundo real por meio de um processo de autodescoberta. Neste artigo oferecemos alguns princípios para gerar tarefas PBL bem-sucedidas, mostrando como os padrões PBL podem ser aplicados na geração, implementação e avaliação de problemas em projetos multidisciplinares. Ao envolver os alunos no processo de desenvolvimento de terapias médicas inovadoras e equipamentos que atendam às necessidades clínicas, o PBL permite que os professores de engenharia biomédica combinem conceitos fundamentais de engenharia no contexto da doença. A ABP (Aprendizagem Baseada em Problemas) baseia-se na ideia de que o conhecimento é mais bem apreendido e mantido quando é oferecido em um ambiente do mundo real.

Palavras-chave: Aprendizagem baseada em problemas; estratégias de ensino; educação biomédica.

Abstract

Project-Based Learning (PBL) is a powerful tool for improving learning because it encourages students to address real-world issues through a process of self-discovery. The following paper offer some principles for generating successful PBL assignments, showing how PBL standards can be applied to problem generation, implementation and evaluation in multidisciplinary projects. By involving students in the process of developing innovative medical therapies and equipment that meet clinical needs, PBL allows biomedical engineering faculty to combine fundamental engineering concepts in the disease’s context. Problem-Based Learning (PBA) is grounded on the idea that knowledge is best grasped and retained when it is delivered in a real-world environment.

Keywords: problem-based learning; teaching strategies; biomedical education.

Resumen

El Project Based Learning (PBL) es una herramienta poderosa para mejorar el aprendizaje porque alienta a los estudiantes a abordar problemas del mundo real a través de un proceso de autodescubrimiento. Este artículo ofrece algunos principios para generar tareas PBL exitosas, mostrando cómo los patrones PBL pueden ser aplicados en la generación, implementación y evaluación de problemas en proyectos multidisciplinarios. Al involucrar a los estudiantes en el desarrollo de terapias y equipos médicos innovadores, que satisfagan necesidades clínicas, el PBL permite a los profesores de ingeniería biomédica combinar conceptos fundamentales de ingeniería en el contexto de la enfermedad. El ABP (Aprendizaje Basado en Problemas) se basa en la idea de que el conocimiento se aprende y retiene mejor cuando se ofrece en un entorno del mundo real.

Palabras-clave: Aprendizaje basado en problemas; estrategias de enseñanza; educación biomédica.

Comparativo entre as metodologias Project-Based Learning (PBL) e Stem em projetos interdisciplinares

Ederson Cichaczewski, Nelson Suga — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Project-Based Learning (PBL) é o aprendizado através de projetos dos estudantes. Em PBL, os estudantes são os agentes da aprendizagem; STEM são as iniciais em inglês de Science (Ciência), Technology (Tecnologia), Engineering (Engenharia) e Mathematics (Matemática). Na metodologia STEM, a orientação é para que os conhecimentos adquiridos nessas quatro disciplinas curriculares não se tornem estanques e se inter-relacionem para os alunos. Os conceitos de STEM foram implementados nos negócios na revolução industrial. Henry Ford e Thomas Edison usaram os princípios do STEM, cujos resultados mudaram o mundo para melhor. Na época de Ford e Edison, a educação STEM diferia da atual. As metodologias PBL e STEM são independentes, mas não colidentes, de modo que se pode usá-las conjuntamente. Ambas propõem aprendizagem ativa, isto é, que os conhecimentos, as habilidades e as atitudes sejam construídos pelos próprios estudantes. Além disto, desenvolvem o pensamento crítico e a criatividade. Entretanto, o PBL usa obrigatoriamente projetos baseados na realidade profissional, gerenciados a partir das vivências. Quanto à formação profissional de estudantes, as metodologias PBL e STEM pretendem capacitá-los e dotá-los de habilidades e atitudes para alcançarem melhores colocações no mercado de trabalho, de maneira que atuem com alto desempenho em qualidade, produtividade e inovação. Relativamente aos objetivos de uma nação, tais abordagens têm a finalidade de construir um país próspero economicamente, com melhor qualidade de vida, mais segurança para seus habitantes, além de mais competitivo no mercado global.

Palavras-chave: engenharia; prosperidade; mercado de trabalho.

Abstract

Project-Based Learning (PBL) is educating through student projects. In PBL, students are the agents of learning; STEM stands for Science, Technology, Engineering, and Mathematics. In STEM methodology, the orientation is for the knowledge acquired in these four curricular subjects not to become static and to be interrelated for the students. STEM concepts were implemented in business in the industrial revolution. Henry Ford and Thomas Edison used STEM principles, the results of which changed the world for the better. At the time of Ford and Edison, STEM education differed from today. PBL and STEM methodologies are independent, but not colliding, so you can use them together. Both propose active learning, i.e., that knowledge, skills and attitudes are built by the students themselves. In addition, they develop critical thinking and creativity. However, PBL mandatorily uses projects based on the professional reality, managed from the experiences. As for the professional education of students, the PBL and STEM methodologies aim to train and equip them with skills and attitudes to achieve better placements in the labor market, so that they act with high performance in quality, productivity and innovation. Regardind nation’s goals, these approaches aim to build a country that is economically prosperous, with a better quality of life, more security for its inhabitants, and more competitive in the global market.

Keywords: engineering; prosperity; labor market.

Resumen

El Project-Based Learning (PBL) es aprender a través de proyectos de estudiantes. En PBL, los estudiantes son los agentes del aprendizaje; STEM son las iniciales en inglés de Science (Ciencia), Technology (Tecnología), Engineering (Ingeniería) y Mathematics (Matemáticas). En la metodología STEM, la orientación es que los conocimientos adquiridos en estas cuatro disciplinas curriculares no queden aislados y se interrelacionen para los estudiantes. Los conceptos de STEM se implementaron en los negocios en la revolución industrial. Henry Ford y Thomas Edison utilizaron los principios STEM, cuyos resultados cambiaron el mundo para mejor. En los días de Ford y Edison, la educación STEM difería de la actual. Las metodologías PBL y STEM son independientes, pero no conflictivas, por lo que pueden usarse juntas. Ambas proponen un aprendizaje activo, es decir, que los conocimientos, habilidades y actitudes sean construidos por los propios alumnos. Además, desarrollan el pensamiento crítico y la creatividad. Sin embargo, el PBL utiliza necesariamente proyectos basados en la realidad profesional, gestionados desde las experiencias. En cuanto a la formación profesional de los estudiantes, las metodologías ABP y STEM pretenden capacitarlos y dotarlos de habilidades y actitudes para lograr una mejor inserción en el mercado laboral, para que actúen con alto desempeño en calidad, productividad e innovación. En cuanto a los objetivos de una nación, tales planteamientos tienen como finalidad la construcción de un país económicamente próspero, con mejor calidad de vida, más seguridad para sus habitantes, además de ser más competitivo en el mercado global.

Palabras-clave: ingeniería; prosperidad; mercado de trabajo.

Estudo dos avanços tecnológicos dos equipamentos médicos em função da pandemia da COVID-19

Ederson Cichaczewski, Williams Emerson dos Santos — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

O coronavírus desponta como uma doença que desencadeia sintomas graves e que requer internação nas unidades de terapia intensiva. O presente trabalho tem como objetivo apresentar as tecnologias usadas no atendimento do paciente com COVID-19. Realizou-se uma revisão bibliográfica em artigos científicos publicados nos principais bancos de dados. Considerados estudos sobre o coronavírus, seu atendimento e tecnologias utilizadas, foram encontrados 203 trabalhos; após análise do título, 39 deles atendiam aos critérios de inclusão e exclusão; ao final, 27 artigos foram utilizados para a construção da pesquisa. Sabe-se que o coronavírus pode ocasionar impactos sobre a saúde — com períodos longos de internação — e levar a óbito. As técnicas e os equipamentos médicos atuam de forma benéfica nas várias fases do desenvolvimento da doença, que causa alterações na função pulmonar, com graves repercussões. Os profissionais da saúde recorrem a equipamentos médicos e tecnológicos para, através da oxigenioterapia e/ou suporte ventilatório, entre outras técnicas, propiciar uma alta precoce e redução nos óbitos; nesse processo, é de extrema importância a participação da engenharia biomédica na confecção e manutenção dos equipamentos.

Palavras-chave: coronavírus; paciente crítico; unidade de terapia intensiva; evolução tecnológica em saúde.

Abstract

Coronavirus emerges as a disease that triggers severe symptoms and requires hospitalization in intensive care units. This paper aims to present the technologies used in COVID-19’s patient care. A bibliographic review of scientific papers published in the main databases was performed. Considering studies about the coronavirus, its care and technologies used, 203 papers were found; after title analysis, 39 of them met the inclusion and exclusion criteria; in the end, 27 articles were used for the research production. It is known that the coronavirus can cause impacts on health — with long periods of hospitalization — and lead to death. The medical techniques and equipment act beneficially in the various stages of the disease’s development, which causes alterations in lung function, with serious repercussions. Health professionals resort to medical and technological equipment to, through oxygen therapy and/or ventilatory support, among other techniques, provide an early discharge and reduction in deaths; in this process, the participation of biomedical engineering in the making and maintenance of equipment is of utmost importance.

Keywords: coronavirus; critical patient; intensive care unit; health technological evolution.

Resumen

El coronavirus se presenta como una enfermedad que produce síntomas severos y requiere hospitalización en unidades de cuidados intensivos. El presente trabajo tiene como objetivo presentar las tecnologías empleadas en la atención de pacientes afectados por el COVID-19. Se llevó a cabo una revisión bibliográfica en artículos científicos publicados en las principales bases de datos. Considerando estudios sobre el coronavirus, su cuidado y tecnologías utilizadas, se encontraron 203 trabajos; luego de analizar el título, 39 de ellos cumplieron con los criterios de inclusión y exclusión; al final, se utilizaron 27 artículos para la construcción de la investigación. Se sabe que el coronavirus puede generar efectos negativos en la salud — con largos períodos de hospitalización — y causar la muerte. Las técnicas y equipos médicos actúan beneficiosamente en las distintas etapas del desarrollo de la enfermedad, que provoca alteraciones en la función pulmonar, con graves repercusiones. Los trabajadores de la salud utilizan equipos médicos y tecnológicos para, a través de la oxigenoterapia y/o el soporte de ventilación, entre otras técnicas, lograr un alta temprana y la reducción de las muertes; en ese proceso, es muy importante la participación de la ingeniería biomédica en la fabricación y mantenimiento de los equipos.

Palabras-clave: coronavirus; paciente crítico; unidad de terapia intensiva; evolución tecnológica en salud.

Projeto de um dispositivo de deambulação para obesos de material não magnético

Ederson Cichaczewski, Mariana Biacca Marçal — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Esta pesquisa teve como principal objetivo elaborar um projeto teórico de andador fixo, sem rodas, que pudesse auxiliar a deambulação de pacientes obesos de até 270 kg. Seu principal diferencial deveria ser um material não magnético, porém resistente, a fim de proporcionar um uso seguro para tais pacientes em salas de exame de ressonância magnética. Teve-se como principal motivação para o tema, além de trazer uma inovação tecnológica para a área, oferecer acessibilidade para pacientes obesos com mobilidade reduzida proveniente do sobrepeso pois, por conta do campo magnético presente nestes aparelhos, alguns andadores se tornavam inviáveis, além de que os convencionais normalmente possuem resistência máxima de 130 kg. Para a pesquisa foram utilizados artigos, livros, revistas e dados literários sobre ressonância magnética, informações sobre as necessidades de pessoas acima do peso e obesas, dados sobre os materiais comumente usados para fins médicos e quais poderiam se adequar ao projeto — informações de extrema importância para que o andador possa ser útil e seguro. Foi possível esclarecer quais seriam alguns benefícios do uso do dispositivo no dia a dia, quais seriam as dificuldades encontradas para o seu desenvolvimento e suas soluções, assim como possíveis melhorias a serem acrescentadas em projetos futuros como, por exemplo, sensores para medir a força exercida pelo indivíduo sobre o andador, com o objetivo de permitir a verificação da resposta do corpo a um tratamento, com aplicação no campo de reabilitação.

Palavras-chave: andadores; obesidade; ressonância magnética.

Abstract

This research main objective was to elaborate a fixed walker theoretical project without wheels that could help obese patients of up to 270 kg to ambulate. Its main differential should be a non-magnetic, but resistant, material to provide a safe use for such patients in MRI examination rooms. The main motivation for addressing such theme, besides bringing a technological innovation to the area, was to offer accessibility for mobility-reduced obese patients due to overweight, since the magnetic field of these devices became some walkers unfeasible, besides the fact that the conventional ones normally have a maximum resistance of 130 kg. For the research we used articles, books, magazines and literary data about magnetic resonance imaging, information on overweight and obese people needs, also regarding materials commonly used for medical purposes and which could fit the project — so that the walker could be useful and safe. It was possible to clarify what would be some benefits of using the device on a daily basis, what would be the difficulties encountered in its development and its solutions, as well as possible improvements to be added in future projects, such as sensors to measure the force exerted by the individual on the walker, in order to allow the verification of the body’s response-to a treatment, with application in the field of rehabilitation.

Keywords: walkers; obesity; magnetic resonance imaging.

Resumen

Esta investigación tuvo como objetivo principal elaborar un proyecto teórico de un andador fijo, sin ruedas, que pudiera ayudar la marcha de pacientes obesos de hasta 270 kg. Su principal característica debería ser un material no magnético, pero resistente, con el propósito de garantizar un uso seguro para esos pacientes en las salas de examen de resonancia magnética. La principal motivación para este tema, además de aportar una innovación tecnológica al área, fue ofrecer accesibilidad para pacientes obesos con movilidad reducida debido al sobrepeso porque, debido al campo magnético presente en estos dispositivos, algunos andadores se volvieron inviables, además de que los convencionales suelen tener una resistencia máxima de 130 kg. Para la investigación se utilizaron artículos, libros, revistas y datos literarios sobre resonancia magnética, información sobre las necesidades de las personas con sobrepeso y obesidad, datos sobre materiales de uso común para fines médicos y que podrían ser adecuados para el proyecto — información sumamente importante para que el andador pueda ser útil y seguro. Se pudo determinar cuáles serían algunos beneficios de usar el dispositivo en el día a día, cuáles serían las dificultades encontradas en su desarrollo y sus respectivas soluciones, así como posibles mejoras a agregar en proyectos futuros, como, por ejemplo, sensores, para medir la fuerza ejercida por el individuo sobre el andador, con el objetivo de permitir la verificación de la respuesta del cuerpo a un tratamiento, con aplicación en el campo de la rehabilitación.

Palabras-clave: andadores; obesidad; resonancia magnética.

Filmes e o ensino de engenharia

Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000

Este artigo trata do uso de filmes no ensino de conteúdos de Engenharia. Aplicou-se um questionário para saber se estudantes de engenharia e engenheiros formados tiveram acesso a práticas de educomunicação, mais especificamente a aulas com a utilização de filmes, e se compreendem a sua importância. O questionário foi composto por oito questões: faixa etária; sexo; área da engenharia; conhecimento de educomunicação; percepção sobre o entendimento de conteúdos por meio de filmes, uso de filmes durante o curso de engenharia, filmes que auxiliam no entendimento de conteúdo de engenharia e sugestões de filmes. Após a distribuição do questionário foram coletadas 70 respostas às 8 perguntas. Essas respostas foram analisadas por meio de estatística simples. De forma geral, obteve-se um resultado positivo em relação ao assunto. Acredita-se, portanto, que filmes podem auxiliar no ensino de engenharia.

Palavras-chave: movies; educomunicação; formação do engenheiro.

Abstract

This article deals with movies usage in engineering training. A questionnaire was applied to ask engineering students and graduate engineers whether they have had access to the practice of Educommunication, more specifically regarding interventions in engineering teaching using movies, as well as whether they understand the importance of such resource. The questionnaire had eight questions about the following: age group, gender, type of engineering, knowledge of Educommunication, perception on discipline’s content understanding through movies, the use of them during the engineering course, and movies suggestions. A total of 70 answers to the eight questions were collected and analyzed using simple statistics. Overall, a positive result was obtained regarding the subject. It is believed, therefore, that films can help in the teaching of engineering.

Keywords: movies; educommunication; engineering education.

Resumen

Este artículo trata sobre el uso de películas en la enseñanza de contenidos de Ingeniería. Se aplicó un cuestionario para saber si estudiantes de ingeniería e ingenieros graduados tuvieron acceso a prácticas de educomunicación, más específicamente a clases con el uso de películas, y si comprenden su importancia. El cuestionario contenía ocho preguntas: grupo de edad; sexo; área de la ingeniería; conocimientos en educomunicación; percepción sobre la comprensión de contenidos a través de películas, uso de películas durante el curso de ingeniería, películas que ayudan en la comprensión de contenidos de ingeniería y sugerencias de películas. Tras distribuir el cuestionario, se obtuvieron 70 respuestas a las 8 preguntas. Estas respuestas se analizaron usando estadística general. En líneas generales, se obtuvo resultado positivo respecto al tema. Se cree, por tanto, que las películas pueden ser de gran ayuda en la enseñanza de la ingeniería.

Palabras-clave: cine; educomunicación; formación de ingenieros.

Edição especial: VII Simpósio de Engenharias e Tecnologia: Agenda 2030

Ana Carolina Tedeschi Gomes Abrantes — Fri, 16 Jun 2023 00:00:00 +0000