Embora o entendimento em si talvez não seja um problema para todos, uma grande parte dos alunos encontra dificuldades para transportar os conceitos estruturais para o mundo concreto.
Conhecendo o tamanho do desafio, o Departamento de Arquitetura e Engenharia Civil da POLIS University (Albânia) viu nos Kits Estruturais Mola uma maneira de aprofundar o entendimento dos alunos, transformar a rotina de estudos e deixá-la mais divertida e interessante.
Abaixo falamos um pouco sobre como a POLIS University aplica o Mola no dia a dia.
O principal objetivo ao introduzir o Mola é ampliar as habilidades de design e fortalecer o conhecimento de engenharia dos futuros arquitetos e engenheiros civis formados pela POLIS University.
Os Kits Estruturais Mola são utilizados há aproximadamente três anos, durante o segundo e terceiro anos do curso de Arquitetura e também durante o segundo ano do curso de Engenharia Civil, em disciplinas como "Ciência da Construção 1 e 2; Estática, Dinâmica, Resistência de Materiais, Teoria das Estruturas e Teoria da Elasticidade".
O professor Dr. Nikolla Vesho explica em mais detalhes a maneira como é pensado o programa para uso do Mola: "Nas aulas de arquitetura nós usamos principalmente para introdução, mas também [para explicar] aspectos de estabilidade geométrica de estruturas simples. Enquanto nas aulas de Engenharia Civil, nós usamos principalmente [para entender] aspectos de configuração estática, teoria da elasticidade, deformações com diferentes aplicações de carga e, finalmente, para alguns cenários de mecanismos de colapso depois de ações sísmicas."
Os estudantes experimentam com o Mola por cerca de seis semanas do ciclo acadêmico anual de 24 semanas. Inicialmente, eles experimentam de maneira livre com estruturas estáveis simples baseadas no conhecimento teórico adquirido em classe. Depois, são formados grupos onde eles podem seguir os tutoriais contidos nos livros/manuais dos Kits Estruturais Mola.
Durante as últimas semanas do programa, os estudantes montam estruturas mais complexas e são motivados por meio de uma espécie de competição, onde são avaliados com base no raciocínio lógico e tempo de construção e, também, em um teste de carga estática acompanhado por atividade sísmica aplicada por meio de uma mesa vibratória.
Ao longo dos anos de utilização do Mola, o modelo se tornou uma parte fundamental do ensino de estruturas nos cursos de Arquitetura e Engenharia Civil na POLIS University, inclusive fomentando colaborações entre os cursos.
Os estudantes da POLIS University, por meio do uso dos Kits Estruturais Mola, estão adquirindo um entendimento dos princípios estruturais baseados em uma vivência tangível, concreta. Os kits possibilitam a construção e teste de diferentes estruturas, dando a eles uma experiência prática que é essencial ao aprendizado.
Ao trabalhar com os kits, os estudantes conseguem perceber como diferentes materiais e métodos construtivos podem impactar a estabilidade de uma estrutura. Essa experiência, mais tarde, será essencial nos seus projetos, consolidando o conhecimento necessário para projetar construções seguras e efetivas.
Os resultados obtidos são bastante positivos, como o Professor Dr. Nikolla Vesha conta: "O Mola é uma ferramenta que reduz o desequilíbrio entre teoria e aplicação. Ele também reduz as barreiras entre o professor e o aluno, criando uma certa atmosfera na sala de aula. Por meio do Mola eu me sinto mais confortável como professor e também tenho uma ferramenta adicional para estruturar minhas explicações."
Para o futuro, a universidade espera ampliar a conexão entre a instituição e o Mola, segundo o Professor Dr. Vesha: "Nosso objetivo de longo prazo é a consolidação da conexão com o Mola. Incluindo uma cooperação mais tangível por meio da troca de experiências e workshops, mas também incorporando as inovações que o Mola for introduzindo ao sistema."
O que achou da maneira que a POLIS University está usando para os Kits Estruturais Mola? Gostaria de tentar algo similar na sua universidade? Conta pra gente nos comentários.
]]>O Mola é um grande aliado para o dia a dia dos seus projetos estruturais. O sistema modular dos kits permite materializar de uma forma precisa e prática o que a sua imaginação conceber, facilitando testes e ajustes desde os estágios iniciais do projeto.
Neste artigo explicamos como o projeto estrutural da ponte pedonal Goián-Cerveira foi concebido e de qual forma o Mola foi usado para testar hipóteses e encontrar soluções para os desafios apresentados.
Poucas obras são tão simbólicas quanto pontes. Quando há a intenção de unir cidades ou países, existem poucas maneiras mais eficientes de ampliar a circulação e criar interação cultural do que construindo pontes.
É exatamente com o espírito de reduzir ainda mais as fronteiras entre Espanha e Portugal que foi criada uma competição internacional com o objetivo de premiar um projeto desenvolvido para conectar o parque Espazo Fortaleza em Goián-Tomiño (Espanha) ao parque Castelinho em Vila Nova de Cerveira (Portugal).
Para essa premiação foi concebida a ponte pedonal Goián-Cerveira sobre o rio Miño. Projetada pelas empresas espanholas Bernabeu Ingenieros e Burgos & Garrido Arquitectos, a ponte faz parte do programa Interreg VA Spain-Portugal (POCTEP), que promove projetos de cooperação transfronteiriça com o apoio da União Europeia.
Por meio da integração dos dois parques, o projeto vai criar o Parque da Amizade, o primeiro parque urbano a conectar fronteiras da Europa, permitindo o acesso de pedestres e ciclistas a ambos os lados do rio Miño.
O projeto segue duas ideias principais: a proposta de uma estrutura baseada numa tipologia estrutural híbrida; e a preservação da paisagem, buscando a mínima intrusão no rio e o máximo de leveza estrutural.
O projeto foi baseado na pesquisa de tipologia híbrida entre uma estrutura suspensa e o efeito arco horizontal no deck.
A ponte vence um vão de cerca de 265 metros, com o deck sustentado a partir do cabo principal – composto de dois elementos de 200 mm de diâmetro – e por dois cabos de 30 mm de diâmetro a cada 12 metros. O cabo principal, por sua vez, é sustentado por dois postes dispostos um em cada margem do rio e que ficam integrados na paisagem.
Desde o começo, os engenheiros queriam ter um entendimento qualitativo do sistema estrutural que estavam projetando, chegando até a criar um modelo humano, o que possibilitou sentirem as forças de tensão e compressão na estrutura.
Jorge Bernabeu, da Bernabeu Ingenieros, explica porque foi importante usar o Mola como uma ferramenta de design:
"Por um lado, o Mola ajuda como um modelo físico para fazer testes e verificar hipóteses. É muito real, visual e físico. Você pode tocá-lo e sentir a resposta estrutural. Por outro, incentiva a liberdade de brincar. Este segundo aspecto é tão importante quanto o anterior ou até mais."
Os desenhos do projeto foram enviados para o Brasil durante a fase de design. Com os desenhos em mãos, Márcio Sequeira – fundador do Mola – e os engenheiros estruturais da Bernabeu Ingenieros conversavam por meio de chamadas virtuais e realizavam experimentos com diferentes configurações estruturais. Assim, foi possível montar um modelo que representasse o comportamento estrutural do projeto de maneira bastante fiel.
Como o deck possui um formato curvado na horizontal, foi necessário experimentar diferentes soluções para as peças que representavam o piso. A solução final foi utilizar pedaços de papel cortados no formato adequado para a representação da estrutura.
De forma similar, diferentes cabos e barras de comprimento regulável foram utilizadas para simular uma versão simplificada do esquema estrutural da ponte.
Jorge Bernabeu explica como o Mola foi crucial para o desenvolvimento do design:
"A articulação dos pendurais, tanto para o cabo principal como para o deck é um detalhe essencial que é muito inteligentemente resolvido com o Mola. O cabo é unido por quatro pendurais com diferentes ângulos e comprimentos.
Além disso, a ancoragem do cabo principal com as torres é um detalhe chave, uma junção essencial. Durante a montagem, desmoronou várias vezes. A tensão de tração estava no limite da força magnética dos elementos. Isso fez com que a estrutura desmoronasse. Foi um alerta sobre a importância de uma determinada junção na segurança de toda a estrutura."
O processo de montagem utilizou suportes temporários que foram importantes para ajustar o comprimento e tensão de todos os arranjos de cabos do sistema estrutural.
Esses suportes temporários foram removidos depois que todos os ajustes nos cabos foram feitos. Ainda foram necessários alguns ajustes finais para equilibrar melhor o deck da ponte, mas o resultado final é um modelo que representa o mesmo esquema estrutural do design original, permitindo um entendimento qualitativo dos fenômenos estruturais ali presentes.
Depois desse processo, as peças necessárias foram embaladas junto com um guia de montagem, para que os engenheiros da Bernabeu Ingenieros pudessem experimentar o modelo com suas próprias mãos.
Bernabeu dá mais detalhes:
"Passo a passo, os suportes provisórios foram removidos simetricamente, do centro para as laterais, regulando a tensão dos pendurais em cada fase. Deve-se notar que os pendurais dos kits Mola também podem ser facilmente ajustados, tanto com as esferas dos pendurais quanto com o parafuso de ajuste. Isso possibilitou ajustar a posição do deck.
No processo do modelo foi um desafio ajustar os pendurais para atingir o equilíbrio geométrico e a horizontalidade do deck. O desafio do modelo nos colocou à frente do desafio de cálculo e construção."
Por meio desse modelo foi possível realizar experimentações sobre a sequência de montagem, perceber a importância da tensão e do comprimento do conjunto de cabos para o equilíbrio e elevação do deck, além da relevância dos cabos de compensação traseira no equilíbrio e na forma.
Segundo Jorge Bernabeu explica, "o modelo Mola seguiu seu próprio processo de construção e teve vital influência na geometria da forma final. Essa foi a parte mais difícil do projeto estrutural."
Jorge Bernabeu também explica como o Mola tornou o processo de design da ponte pedonal mais divertido:
"Precisamos dizer que gostamos de montar o modelo. Isso é muito importante e contribui para o prazer do projeto experimental de estruturas. O projeto não deve ser entendido como uma rotina e cálculo determinista, mas sim como um jogo, um desafio."
O que achou do projeto da ponte Goián-Cerveira? Como você utiliza o Mola no dia a dia dos seus projetos estruturais? Compartilha com a gente aqui nos comentários.
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Os Kits Estruturais Mola permitem que você construa modelos físicos que simulam o comportamento estático das estruturas. Mas se você quer movimentar um pouco as coisas, adicionar ao estudo uma mesa vibratória gera um combo perfeito que permite analisar estruturas sob cargas dinâmicas.
Introduzir mesas vibratórias às aulas também pode ser uma forma de adicionar uma atmosfera empolgante ao ensino, por meio de demonstrações práticas, desafios entre os alunos ou outras dinâmicas que você pode criar.
Abaixo listamos alguns exemplos de uso dos Kits Estruturais Mola combinados com mesas vibratórias para inspirar suas aulas e análises de projetos.
A Quanser é uma das principais empresas a criar produtos otimizados para a pesquisa e ensino de engenharia. No seu catálogo de produtos há algumas mesas vibratórias. Nesse artigo publicado em seu site oficial, eles utilizam o Mola para demonstrar como a massa e a rigidez afetam a frequência natural das estruturas.
O engenheiro australiano Mark Arkinstall, da Arup, transformou a construção de uma mesa vibratória em um divertido projeto de lockdown.
Já o projeto Bridge to the Future da Universidade de Exeter fez um workshop onde estudantes do curso de engenharia ensinaram conceitos básicos de engenharia estrutural a estudantes da University Technical College of South Devon. Entre as atividades propostas pela professora Maria Rosaria Marsico, idealizadora do projeto, estava a construção de uma mesa vibratória utilizando LEGO.
Os alunos, então, montavam modelos com os Kits Mola e demonstravam conceitos como frequência harmônica utilizando a mesa que eles mesmos criaram.
Em 2019, a Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (ABECE) e o Mola realizaram junto ao PET Civil da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), a primeira edição de uma competição estrutural com Mola de nível nacional, destinada a estudantes dos cursos de Engenharia e Arquitetura. Já nessa primeira edição, as estruturas mais altas foram testadas com mesas vibratórias durante a etapa final.
As competições estruturais são uma maneira excepcional de incorporar uma atividade lúdica e empolgante ao ensino de estruturas. Ter uma mesa vibratória para testar as estruturas montadas pelos alunos é um excelente jeito de adicionar um elemento de caos e excitação a uma atividade que já é muito divertida.
SUPSI é a Universidade de Ciências Aplicadas e Artes do Sul da Suíça e utiliza tanto a mesa vibratória quanto os Kits Mola para estudar cargas dinâmicas no dia a dia da sala de aula.
A SEAONC é a Associação de Engenheiros Estruturais do Norte da Califórnia, criada para fomentar uma comunidade de engenheiros e estudantes, e educar o público a respeito da profissão.
Em 2021 realizaram dois workshops virtuais e um presencial para introduzir conceitos estruturais básicos para alunos de ensino médio como parte das suas atividades de divulgação. Além de servir como ferramenta para transmitir os conhecimentos estruturais, os kits Mola foram utilizados como parte de um desafio com os alunos, onde eles tinham que competir para construir a torre mais alta e, depois, testar suas estruturas em uma mesa vibratória.
A SEAONY é a Associação de Engenheiros Estruturais de Nova York e tem uma missão similar à SEAONC que citamos aqui em cima.
Utilizando uma mini mesa vibratória de baixo custo, realizaram uma competição de estruturas como parte do programa de divulgação para estudantes. É um ótimo exemplo de como se pode ser criativo sem precisar gastar tanto.
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Gostou das ideias e iniciativas que apresentamos? Conhece mais algum exemplo? Conta pra gente aqui nos comentários.
E caso sinta a inspiração para adotar o uso dos kits Mola em conjunto com mesas vibratórias em um projeto ou em sala de aula, avisa pra gente. Vamos gostar muito de saber.
]]>Apesar de ter uma demanda crescente e de influenciar em praticamente todas as áreas da vida cotidiana, a escolha pela engenharia, arquitetura e outras profissões relacionadas a STEM (ciência, tecnologia, engenharia e matemática) nem sempre é óbvia.
Às vezes, é preciso criar uma ponte para que os estudantes possam conhecer a área e se inspirar pelo que a engenharia tem a oferecer.
A encubadora Education Incubator é um projeto da University of Exeter, no Reino Unido, que tem como objetivo fomentar a inovação e a colaboração de seus acadêmicos, abrindo espaço para a descoberta, desenvolvimento e exploração de novas ideias e abordagens de ensino.
O Bridge to the Future foi um dos projetos apoiados pela encubadora Education Incubator em 2021 e foi criado pela professora Maria Rosaria Marsico. A principal finalidade é engajar e inspirar estudantes entre 14 e 19 anos da University Technical College of South Devon a perseguir uma carreira relacionada a STEM.
O projeto se utiliza dos Kits Estruturais Mola como uma ferramenta de ensino, de maneira a introduzir os conceitos estruturais por meio de atividades mão-na-massa.
Uma das principais características do Bridge to the Future foi o envolvimento ativo de 3 estudantes do 2º ano do curso de engenharia da University of Exeter, co-criando materiais de estudos e decidindo quais modelos seriam mais adequados a serem montados.
Os alunos da University of Exeter, liderados pela professora Marsico, gravaram guias em vídeo e desenvolveram tutoriais passo-a-passo que serviram de suporte para guiar o workshop.
Além dos guias e experimentos feitos com o Mola, também montaram uma mesa vibratória de Lego que serviu para testar as estruturas e entender o comportamento dinâmico dos modelos construídos.
Os estudantes da University Technical College contavam com kits que foram enviados pela universidade, com os quais eles conseguiam fazer os experimentos à distância. Tudo para transmitir conceitos da engenharia estrutural aos adolescentes de uma forma que fosse encorajadora e divertida.
Ao final do workshop, os alunos queriam se divertir, montar os próprios modelos e testar os diferentes comportamentos estruturais.
A professora Marsico conta um pouco sobre como foi o processo: "Nós entregamos instruções claras sobre como montar os modelos, mas uma vez que eles entenderam a abordagem, começaram a brincar, viam as estruturas colapsarem e depois montavam de novo. Eles se divertiam e foi muito bom porque assim eles começaram a entender as aplicações do que ensinamos na teoria."
Além disso, a professora destaca os aprendizados obtidos pelos estudantes para além do ensino de estruturas:
"Um outro aspecto positivo foi o feedback dos meus estudantes, porque eles aprenderam muito com o Mola, não só conceitos técnicos, mas também trabalho em equipe, a fazer coisas pros outros, a fazer um bom guia em vídeo, etc. Foi também uma experiência de aprendizado em termos do desenvolvimento da independência."
Os estudantes avaliam positivamente a experiência, especialmente no que diz respeito à facilidade com que os Kits Mola transmitem conceitos estruturais mesmo para pessoas sem uma base em engenharia:
"Acredito que uma das partes mais bem-sucedidas foi focar o projeto em terremotos. Isso foi benéfico por duas razões principais. A primeira foi que introduziu uma atmosfera emocionante e empolgante com a qual os adolescentes puderam se envolver e nos permitiu usar muita hipérbole e entusiasmo enquanto falávamos sobre 'a natureza devastadora dos terremotos'. A segunda razão é que nos permitiu ensinar sobre frequência harmônica, um conceito de nível universitário que é mais compreensível quando aplicado a um cenário da vida real, como um terremoto."
Os materiais criados combinam o ensino de alguns fundamentos estruturais com o aconselhamento e inspiração na direção da Educação Superior. O workshop excedeu as expectativas iniciais, com os adolescentes demonstrando um entendimento maior do que o esperado.
O Bridge to the Future também foi selecionado como um dos projetos de destaque da campanha de comunicação da University of Exeter chamado Transforming Education 2021, de forma a promover as atividades da universidade nos temas de inovação, educação sem fronteiras e estudantes como co-criadores.
O time agora está explorando a possibilidade de trazer o projeto para dentro da Universidade of Exeter, como uma atividade de divulgação e engajamento da comunidade, além de consolidar a parceria com a University Technical College of South Devon e outras escolas.
O que você achou do Bridge to the Future? Sua universidade tem algum projeto para inspirar novas gerações de engenheiros? Gostaria de tentar algo similar? Conta pra gente aqui nos comentários.
Embora essa seja a maneira tradicional de ensinar, muitos professores sentem que não é a mais eficiente e buscam metodologias que tornem a experiência do aprendizado mais interessante.
No caso do ensino de estruturas, temos um assunto complexo, repleto de cálculos, teorias e detalhes que tornam o estudo difícil de compreender e de trazer para o mundo real.
Os Kits Estruturais Mola foram pensados como uma ferramenta de ensino que estimula a investigação e a curiosidade, mostrando os conceitos estruturais fundamentais mas também fornecendo a base para que se vá além do que é apresentado em sala de aula.
O FTMS ou Follow/Tinker/Make/Share é uma metodologia com foco no aprendizado por meio do fazer, projetada para tornar a experiência de alunos e de professores mais fluida por meio de projetos-plataforma.
Neste artigo vamos explicar um pouco sobre como os kits podem ser utilizados em conjunto com a metodologia FTMS para gerar aulas ainda mais engajadoras.
O Dr. William Rankin é um teórico da educação com experiência em educação superior e foco no desenvolvimento de metodologias inovadoras de ensino e aprendizagem. Em 2016, Rankin ajudou a fundar o grupo Unfold Learning para ajudar escolas e empresas a implementar o modelo de "aprendizado cúbico", desenvolvido durante seu trabalho na Abilene Christian University e durante seu período como Director of Learning na Apple. Posteriormente, desenvolveu o "Follow/Tinker/Make/Share", junto ao Learning-by-Making Collective.
O FTMS é uma metodologia baseada no construtivismo, ou seja, uma abordagem orientada a projetos práticos, pensada de forma que os professores possam adaptá-la aos seus diferentes contextos de ensino.
Os princípios por trás do FTMS não são exatamente novidade. Já no início do século XX, Lev Vygotsky, Maria Montessori, e John Dewey falavam sobre o valor dos projetos no ensino e trabalharam para popularizar essa abordagem. Esses pensadores sabiam desde esse período que a descoberta é muito mais engajadora e interessante do que o consumo de informação. Por isso, já enfatizavam a importância de professores proporem desafios que conduzissem ao aprendizado autônomo.
O FTMS inclui uma fase de explicação, onde o estudante segue instruções, mas também incorpora projetos como uma maneira de introduzir organicamente as ferramentas e conceitos que vão ser necessários à sua execução. Os projetos se tornam o começo de um caminho de exploração e descoberta, de forma similar a alguém que adota um hobby.
Por exemplo, uma pessoa que decide aprender a programar fazendo um projeto com Arduino. Ela inicialmente estuda o tema, segue guias e tutoriais, aprende os fundamentos, mas logo coloca a mão na massa. É bastante comum que ela comece a modificar os projetos, dando um toque pessoal ao que aprendeu. Depois vai aprofundando, criando projetos próprios cada vez mais distantes dos guias iniciais. Em seguida, se envolve com uma comunidade de pessoas apaixonadas por Arduino e aprende ainda mais trocando experiências e avaliando os projetos de outros programadores.
A estrutura básica do FTMS segue de maneira similar a esse exemplo.
O Follow (Seguir instrução direta) constrói uma plataforma para o Tinker (Experimentar, modificar, iterar); que desenvolve as habilidades e conhecimentos necessários para o Make (Fazer, aplicar criativamente o que foi aprendido por meio de desafios); que prepara as bases para o Share (análise crítica, colaboração, troca de experiências).
Essas fases são projetadas para funcionarem juntas, conduzindo os estudantes por um caminho que exige um desenvolvimento cognitivo cada vez mais refinado. Enquanto eles avançam fase após fase, naturalmente se deparam com a necessidade de desenvolver suas habilidades, de se diferenciar, de criar, de superar desafios, de se comunicar, de liderar e de conviver.
Cada fase pede um engajamento mais profundo, mas também oferece a possibilidade de uma exploração mais diversa e personalizada, à medida que cada estudante se depara com desafios em seus projetos e troca experiências com outros estudantes.
Esta fase é a mais próxima do que normalmente se entende por "ensino tradicional''. Porém, aqui ela é usada como um ponto de partida e não como um fim em si mesma. Follow (Seguir) é a etapa na qual o aluno segue instruções, guias ou tutoriais. O objetivo é conduzir o aluno pelos fundamentos necessários para que ele forme suas compreensões iniciais a respeito do tópico.
Nesta etapa, é possível cometer enganos e desfazer ações com facilidade, pois os projetos ainda são simples, como plataformas nas quais se constrói as bases para a experimentação.
Dentro dessa proposta, os manuais que acompanham os kits exercem esse papel como um guia de estudo, onde é possível fundamentar seu aprendizado, absorvendo os conceitos básicos explicados em sala de aula por meio da montagem dos exemplos e dos guias de experimentação, de forma a sentir os fenômenos estruturais com as próprias mãos.
Uma das características marcantes dessa fase do aprendizado é que o projeto montado ainda é igual ao que é demonstrado nos guias ou no material de estudo.
Após a compreensão dos fundamentos básicos ao seguir um guia, torna-se natural que algumas perguntas surjam. "O que acontece se eu tirar essa peça?", "e se eu construir mais um andar?", "será que essa estrutura se sustenta sem esse cabo?".
Na etapa de Tinker (Experimentar), essas perguntas não apenas são acolhidas como são encorajadas. Ao fazer essas pequenas mudanças no projeto original, os estudantes começam a testar suas hipóteses e vão estendendo seu entendimento. Aqui começa a compreensão de como os conceitos fundamentais se relacionam e qual a importância deles por meio de mudanças incrementais.
Esses pequenos ajustes propostos iniciam o que Piaget chama de Esquema, ou seja, pontos de entendimento que se internalizam e constroem modelos mentais.
Enquanto na fase anterior todos os projetos tinham a mesma aparência, aqui eles começam a se diferenciar. Todas as experimentações são bem vindas, desde que mantenham o cerne do projeto-plataforma.
O Make é a etapa onde um estudante aplica as habilidades e conhecimentos que desenvolveu nas duas etapas anteriores em um projeto próprio.
Após seguir os guias, absorver os fundamentos e experimentar para compreender melhor os fenômenos, esta etapa incentiva um amadurecimento do que se aprendeu sobre a disciplina ou assunto por meio da execução de uma ideia, de um projeto ou de um desafio com um briefing que pode ser compartilhado entre vários alunos ou pode ser um desafio autoimposto.
Ao contrário das fases de Follow e Tinker, no Make é importante focar em desafios maiores ao invés de uma construção básica ou de modificações. Por exemplo, "vencer um vão de X centímetros", "construir a torre mais alta com menos peças", "construir uma ponte que permita a passagem de uma miniatura".
O Make deve ser pensado de forma a desenvolver habilidades e conceitos tratados nas fases anteriores enquanto introduz novas expectativas em termos de protagonismo e criatividade. Esta etapa é de vital importância para trazer o estudo individual para a prática por meio da aplicação direta.
Os projetos gerados por essa fase ressaltam fatores importantes da prática: profundidade do conhecimento, habilidade de síntese, nível de entendimento conceitual, adaptabilidade e habilidade de organização e planejamento. Todos esses são importantes indicadores em processos de avaliação baseados em projeto, mas também são fatores-chave na continuidade do aprendizado, de forma a incentivar que o estudante incorpore o que foi aprendido no mundo real, não apenas no contexto de aprendizagem.
Nesta última etapa há uma ênfase em aspectos de colaboração e comunicação, colocando a aprendizagem enquanto uma atividade tanto social quanto metacognitiva.
O estudante é incentivado a compartilhar seu projeto e o conhecimento que adquiriu ao executá-lo.
No Share, os estudantes podem, por exemplo, fazer comparações críticas, tentando entender seus projetos em relação a outros que tenham desafios similares; realizar uma competição simulando situações reais comuns à rotina de trabalho; ou podem combinar seus projetos, somando as soluções e aprendizados, para resolver um certo problema de uma forma mais robusta.
Como exemplo podemos citar o Projeto DAD, que consiste em reunir grupos de estudantes para projetar, montar e desmontar um modelo em escala real. A etapa final do workshop inclui a criação de um vídeo para documentar a experiência.
Em um contexto de estudo individual, uma alternativa seria gravar um vídeo explicando aspectos essenciais do projeto e pedindo comentários a respeito, desenvolvendo uma discussão online sobre os aspectos envolvidos na criação.
Ao compartilhar o que aprenderam, falando sobre como fizeram e qual forma solucionaram os problemas que foram surgindo pelo caminho, os estudantes testam a profundidade do seu conhecimento perante o mundo real. O mais importante nessa etapa é criar maneiras de desenvolver aspectos da inteligência social, de forma a permitir uma melhor avaliação do entendimento, da auto-regulação e das habilidades interpessoais.
Incorporar uma metodologia prática como o FTMS às aulas pode ser uma forma de trazer o aprendizado para a vida dos estudantes, fazendo com que eles enxerguem sentido, se envolvam e se apaixonem por estruturas.
Agora queremos saber, você já experimentou uma abordagem prática na sua universidade? Pretende tentar o FTMS? Conta pra gente aqui nos comentários.
Palestras e apresentações do William Rankin [Em inglês]
Texto explicativo sobre o FTMS de autoria de William Rankin [Em inglês]
Palestra sobre como projetar melhores experiências de aprendizagem [Em inglês]
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O Fundo Patrimonial Amigos da Poli é uma iniciativa que torna possível a ex-alunos dar um passo além em suas reflexões e participar do ensino por meio de doações que viabilizam melhorias e fomentam a inovação na Escola Politécnica da USP.
Em 2020, a USP recebeu, por meio da aprovação do projeto proposto pelo Professor Dr. Valério Almeida ao fundo Amigos da Poli, um total de 60 kits estruturais distribuídos igualmente entre Mola 1, Mola 2 e Mola 3.
O projeto tem a expectativa de beneficiar direta e indiretamente cerca de 1000 alunos e 10 professores por ano. O objetivo é expandir o ferramental pedagógico para ajudar a interpretar o comportamento de estruturas e fazer a requalificação didática do laboratório de Resistência dos Materiais do departamento de Estruturas Geodésicas.
O Professor Dr. Henrique Lindenberg Neto, membro do Conselho Deliberativo do Amigos da Poli, acredita que essa aquisição trará um enorme ganho às disciplinas de mecânica das estruturas, a todos os cursos da Poli e aos alunos do curso de arquitetura e urbanismo da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU):
"Os alunos disporão de uma ferramenta muito eficiente para o entendimento de como as estruturas se comportam. Mesmo alunos que não venham a trabalhar diretamente com estruturas, como, por exemplo, os engenheiros de computação e os engenheiros químicos, guardarão para sempre os conceitos fundamentais do comportamento qualitativo das estruturas apreendidos por meio do Mola."
Marcio Sequeira (3rd from left to right) and USP's structures-related courses professors.
A aquisição dos 60 kits torna viável uma abordagem ainda mais mão na massa, criativa e dinâmica no ensino de estruturas.
O proponente do projeto, Professor Dr. Valério Almeida, explica como pretendem fazer uso dos kits:
"Como o Kit Mola é um modelo qualitativo, a ideia é mostrar a deformabilidade, mostrar vínculos no plano ou fora do plano. Queremos que os alunos efetivamente aprendam e tenham contato direto com tudo o que comentamos em aula, na lousa ou em slide. Essa aquisição é extremamente importante para nós, para efetivamente fazer com que eles participem, que usem as mãos.
Vamos criar laboratórios fora da aula para que seja feita essa introdução, de forma que eles consigam montar projetos e em cima disso possam fazer plantas e visualizar tudo tridimensionalmente."
Durante o ano de 2021, ainda em meio à pandemia, a Poli iniciou a utilização dos kits como ferramenta didática em aulas à distância.
Foram feitos vídeos de 2 a 3 minutos de duração que utilizavam os Kits Mola para demonstrar os conceitos elementares abordados em aula como: tipos de restrições, diferença de modelos planos e espaciais, definição de estrutura hipo, iso e hiperestática, sistemas de contraventamento, etc.
Os vídeos apresentavam a montagem como uma espécie de passo a passo de cada exemplo, fazendo a comparação qualitativa da sua configuração deformada para um certo tipo de ação em relação ao que era obtido mediante o uso de um programa de análise.
Por meio de aulas online e da plataforma virtual do curso foi possível atender mais de 220 alunos do primeiro semestre do curso.
Paralelamente, os Kits Mola ficavam disponíveis na biblioteca de Engenharia Civil para que os alunos pudessem estudar em seu tempo livre.
Após um evento de abertura feito para integrar os alunos, eles se reuniram para participar de um workshop com a participação de Márcio Sequeira, fundador do Mola. Além disso, houve uma competição estrutural que premiou o grupo vencedor com 4 Kits Estruturais Mola, um para cada integrante poder levar para casa e avançar em seus estudos.
O Professor Dr. Valério Almeida fala um pouco sobre o evento:
"Acho que o Mola é muito importante para esse evento que nós organizamos aqui porque conseguimos capturar um pouco esse aluno que não tenha tanto interesse em estruturas e fazer com que ele ludicamente consiga aprender sobre estruturas, se interessar quando a gente falar de contraventamento, modelos rígidos, núcleos, etc."
Para Bruno, aluno do primeiro ano da graduação, a atividade serviu como uma introdução à área e acendeu ainda mais seu interesse pelas estruturas:
"Pra mim, já ajudou a situar sobre o que vamos trabalhar, porque eu ainda estou no princípio do princípio, praticamente não tive nada. A atividade me deixou motivado também pra buscar mais porque ainda estamos descobrindo o que é o curso e essa área das estruturas é uma parte da engenharia civil que me interessa."
Alguns dias depois, houve um outro evento, dessa vez reunindo os alunos na FAU, onde Márcio Sequeira ofereceu dois workshops, como parte dos esforços da USP de integrar os cursos de Arquitetura e Design.
Para o retorno das atividades presenciais já estão sendo planejadas aulas expositivas para demonstrar conceitos com o uso dos Kits Estruturais Mola.
Além disso, os alunos farão um trabalho em grupo dentro do programa da disciplina onde cada equipe deve montar um projeto que contemple a construção de um modelo com certas características, como limite mínimo de vão, pilares, tamanho de balanço e andares. Essa atividade envolverá a participação de um monitor que vai dividir seu tempo, marcando horário para auxiliar os alunos em seus projetos. Ao final, será feito um relatório que apresente o modelo com plantas em escala e figuras relativas ao projeto criado.
O uso dos kits estruturais na Poli e na FAU são uma demonstração de como essas atividades lúdicas, incorporando os modelos físicos ao dia a dia do ensino de estruturas, aprofundam os conceitos ensinados em aula, como afirma a Professora Dra. Leila Meneghetti do departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da Escola Politécnica da USP:
"Os modelos físicos têm um papel muito importante na compreensão dos fenômenos para os quais as estruturas estão submetidas. Os alunos conseguem através dos modelos físicos sentir as estruturas e perceber o comportamento por meio da imposição de carregamentos e das experiências que eles fazem durante as experimentações.
O Mola consegue muito bem representar o fenômeno de deformação nas vigas, os fenômenos aliados aos contraventamentos, aos tipos de apoios como engastes e rótulas. Isso é muito bom porque são hipóteses que nós usamos no cálculo e que podem ser representadas fisicamente."
O que achou da maneira que a USP está usando para os Kits Estruturais Mola? Gostaria de tentar algo similar na sua universidade? Conta pra gente nos comentários.
]]>Porém, um dos maiores desafios presentes nessa configuração de ensino é o de transformar a teoria em uma prática que prepare os alunos para as situações que vão se apresentar no dia a dia da profissão, além de tornar o aprendizado interessante e – por que não? – tão divertido quanto for possível.
O Projeto DAD foi desenvolvido a partir de 2014 pelo Dr. Alireza Behnejad, Diretor do Centro de Pesquisas de Estruturas Espaciais da Universidade de Surrey, na Inglaterra, para ajudar estudantes de engenharia e arquitetura a desenvolver suas habilidades profissionais.
O interesse do Dr. Behnejad por criar uma ponte entre a academia e a indústria remonta aos primeiros cursos e oficinas sobre estruturas espaciais que ele organizou em diferentes universidades. Apesar de inicialmente contarem com características mais expositivas, seus cursos foram progressivamente se tornando cada vez mais práticos, conforme percebia o feedback positivo dos participantes.
Segundo seu artigo, Benefits of Full-scale Physical Models in Civil Engineering Education (em tradução livre: Os Benefícios de Modelos Físicos em Escala Real no Ensino da Engenharia Civil), "Estudantes de engenharia, geralmente, mostram maior interesse por tópicos que são demonstrados fisicamente do que aqueles que são explicados usando os métodos chamados de 'giz e palestra', ou seja, por apresentações orais e lousa. Além disso, os alunos são motivados pela experiência prática e pela vinculação de conceitos e modelos físicos a problemas reais de engenharia."
A sigla DAD significa Design, Assemble & Dismantle (em tradução livre: Projetar, Montar e Desmontar) e, basicamente, resume do que se trata a atividade. A ideia é que, todos os anos, os estudantes da Universidade de Surrey se reúnam em grupos e utilizem os componentes propostos pela organização para dar vida a uma estrutura em escala real.
O desafio propõe que os alunos passem por todas as etapas do processo de design, incluindo a concepção, desenho, método de construção e avaliação de risco.
Depois, trocam os projetos entre si, de forma que cada equipe deve montar e desmontar os projetos uns dos outros, utilizando as instruções disponíveis e sob o limite de duas horas para conclusão da tarefa. Ao final, produzem um vídeo sobre a experiência.
A performance dos grupos é avaliada em termos da criatividade no design, habilidade no gerenciamento da construção e considerações a respeito da segurança.
Exemplo de método de construção criado por um dos grupos.
Um dos principais objetivos do projeto é envolver os estudantes em um ambiente de aprendizado ativo. A estrutura projetada pelos estudantes não é tão importante quanto o processo que leva até ela. Ou seja, o que importa para o Projeto DAD são os benefícios potenciais de se trabalhar os modelos físicos no ensino de engenharia. Alguns dos benefícios gerais são o desenvolvimento do trabalho em equipe e das habilidades de comunicação, o aprendizado entre pares e o senso de realização ao atingir os objetivos do desafio, uma vez que para muitos desses estudantes trata-se da primeira experiência do tipo.
O Dr. Behnejad explica: "Trabalhar com estruturas em escala real proporciona que os participantes aprendam sobre as considerações práticas para se projetar uma estrutura bem-sucedida.
O Projeto DAD proporciona o ambiente educacional ideal para o desenvolvimento das habilidades necessárias para a engenharia estrutural, como interpretar as ideias de outras pessoas, trabalho em equipe, comunicação e gerenciamento do tempo."
Os benefícios podem ser sentidos também na experiência direta dos alunos, como relata Faith Omokhuale:
"Nós ganhamos uma visão dos diferentes aspectos de um projeto de engenharia, pois fomos capazes de entender mais sobre os processos de projeto conceitual, os requisitos de segurança no local e como o empreiteiro principal e o projetista devem trabalhar juntos para corrigir quaisquer dúvidas ou mau-entendimentos que possam ter antes da construção para garantir que todos tenham uma boa compreensão do projeto em mãos."
Assim como muitas iniciativas acadêmicas, o Projeto DAD se deparou com o desafio de dar continuidade às suas atividades em meio à pandemia de COVID-19 durante os anos de 2020 e 2021.
Afinal, como respeitar o distanciamento social e trazer para o contexto de ensino à distância uma atividade que é essencialmente prática e em grupo?
A solução foi enviar para cada aluno um kit de peças do Modelo Estrutural Mola para que as reuniões pudessem acontecer virtualmente. Assim, foi possível realizar a prototipagem e testes estruturais durante a etapa de design, reduzindo os contatos presenciais apenas à etapa de construção, sempre respeitando as regras de distanciamento social.
O Prof. Alireza Behnejad conta um pouco do processo: "Como os encontros do projeto tiveram que acontecer virtualmente durante a pandemia, foi desafiador comunicar as ideias de design.
Para superar esse problema, Márcio (Sequeira, fundador do Mola) e eu preparamos um kit Mola específico que veio do Brasil e depois foi enviado para o endereço residencial de cada estudante da Universidade de Surrey (no Reino Unido e também de fora) em janeiro de 2021, o que facilitou a troca de ideias para o design. Isso ajudou os estudantes a desenvolverem suas ideias individualmente para depois discutir com os membros do grupo nos encontros virtuais.
Os estudantes elogiaram a iniciativa: 'os kits Mola são excelentes'. Felizmente, o distanciamento social foi afrouxado no Reino Unido antes da construção dos modelos em escala real, em maio de 2021, e os estudantes puderam montar suas estruturas como planejado."
Com o retorno das atividades presenciais, o Projeto DAD manteve o uso dos kits Mola na etapa de design da edição de 2022 e deve continuar a utilizá-los também nas próximas edições.
Desde sua primeira edição, em 2014, o Projeto DAD gradualmente expandiu suas fronteiras e foi replicado por grupos de estudantes da West Institute of Technology & Higher Education (México), Ferdowsi University of Mashhad (Irã) e da Universidade de São Paulo. Desde 2018, a Nohmura Foundation, do Japão, vem patrocinando workshops DAD em universidades da China e Irã.
No Brasil, o Dr. Ruy Marcelo Pauletti e a Dra. Leila Cristina Meneghetti da Universidade de São Paulo fizeram adaptações ao Projeto DAD para criar um experimento para alunos do curso de Sistemas Estruturais da Faculdade de Arquitetura. Para esta versão, foram utilizados modelos físicos reduzidos em uma primeira etapa, de forma a ampliar a liberdade de experimentação geométrica. Depois, um dos projetos foi escolhido para ser construído em escala real pelos estudantes.
“Essas colaborações internacionais são úteis porque apresentam mais desafios ao projeto, como gerenciamento de idioma, diferenças culturais e de tempo – assim como os desafios da vida real que enfrentam empresas internacionais no setor de construção”, explica o Dr. Behnejad.
Recentemente, o Projeto DAD introduziu um novo conjunto para ensino de estruturas de membranas tensionadas. Além disso, estão desenvolvendo outros kits para estruturas de bambu e revestimentos de ETFE (etileno tetrafluoroetileno). As colaborações internacionais com o Projeto DAD também estão em processo de expansão para países como Síria e Nigéria.
Acreditamos que projetos como o Projeto DAD são uma grande inspiração para que mais atividades práticas sejam incorporadas ao dia a dia do ensino de estruturas.
O que achou da iniciativa? Gostaria de introduzir atividades com modelos físicos em sua Universidade? Deixe um comentário ou entre em contato por e-mail.
Artigo escrito pelo Prof. Alireza Behnejad: Benefits of Full-scale Physical Models in Civil Engineering Education [Em Inglês]
Estudo de caso escrito pelo Prof. Alireza Behnejad: Challenging students to design, assemble and dismantle [Em Inglês]
Artigo escrito pelos Prof. Leila Cristina Meneghetti; Ruy Marcelo Pauletti e Luís Bitencourt sobre as atividades do Projeto DAD na USP: An academic experiment on the design of spatial truss models and teamwork [Em Inglês]
Página do projeto no site da Universidade de Surrey [Em Inglês]
Página do Projeto DAD no Facebook [Em Inglês]
]]>As competições estruturais são uma tradição em universidades e há uma boa razão para isso, pois são experiências divertidas que realizam um papel pedagógico importantíssimo como uma forma de trazer o conhecimento teórico para a prática.
Aqui, queremos sugerir o Mola como uma maneira de tornar as competições estruturais ainda mais interessantes, lúdicas e desafiadoras.
A rotina do estudo de estruturas em alguns momentos pode ser intimidante. Por mais apaixonados que sejamos pelo tópico, às vezes é difícil relacionar a teoria à prática e realmente visualizar os fenômenos físicos e o comportamento das estruturas no mundo real.
Uma competição estrutural é uma excelente maneira de levar para a prática conceitos adquiridos em aula e pode ajudar a desenvolver não só o interesse pelo estudo de estruturas, mas também estimular habilidades essenciais para a rotina de trabalho como espírito de equipe, criatividade, pensamento crítico e a capacidade de solucionar problemas.
Além disso, experimentar com os modelos, desafiando seus limites na prática, estimula uma intuição estrutural que é muito útil enquanto competência para a vida profissional.
Não podemos subestimar a importância da diversão enquanto meio de aprendizagem, como a Lego Foundation explica em seu artigo "Learning Through Play":
"Pesquisas mostram que diferentes áreas de aprendizagem estão mais interconectadas do que se pensava, e que experiências lúdicas podem ser maneiras particularmente eficazes de promover um entendimento mais profundo e desenvolver uma ampla gama de habilidades e compreensão de conceitos acadêmicos."
Uma competição estrutural é uma experiência multidisciplinar que é divertida, significativa, socialmente interativa, ativamente engajadora e também inclui um processo iterativo. Essas são características fundamentais que possibilitam o aprendizado pela diversão, conforme explicado pela Lego Foundation em seu artigo.
"Evidências mostram que o envolvimento com o mundo por meio de brincadeiras é essencial para aprender no início da vida, bem como para construir as bases para a aprendizagem ao longo da vida."
É muito divertido competir contra os colegas, superar os desafios e, ao final, receber um reconhecimento em forma de premiação. Essa é uma experiência que pode marcar como um aprendizado profundo e uma memória afetuosa do período acadêmico.
Existem competições estruturais em muitas formas e modelos, mas entre as mais tradicionais está a de pontes de espaguete. Apesar de ser muito divertido utilizar esse material e ele ser bastante acessível, há algumas limitações para o seu uso enquanto ferramenta de aprendizagem de estruturas.
Os Kits Estruturais Mola são pensados com os conceitos estruturais em mente desde o princípio e foram validados cientificamente. Seu comportamento é muito similar ao de uma estrutura real, de forma que é possível aprender e experimentar sobre estabilidade, flambagem, balanço e muitos outros conceitos.
Em 2016, os alunos do PET Civil da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) foram os primeiros a executar uma competição de estruturas utilizando o Mola. Desde então, mais algumas instituições como a Universidade Federal do Paraná (UFPR), Universidade Federal do Ceará (UFC) e Universidade Federal de Uberlândia (UFU) realizaram competições Mola com sucesso e replicaram a ideia, aprimorando a fórmula e recebendo não só novos alunos, como também alunos que participaram em anos anteriores.
Brena Oliveira, aluna e parte da equipe organizadora do Campeonato Mola MD da UFC, ajuda a dar uma percepção dos benefícios: "Fomos vendo o quanto a competição é interessante, porque numa das fases você tem que identificar [os tipos de] estruturas. Porém, nós tínhamos alunos do segundo período inscritos na nossa competição. O problema é que no segundo semestre [do curso de engenharia da UFC] você não vê nem o básico de estruturas. Então, os alunos competidores precisaram ter um estudo prévio ao campeonato que foi fundamental, porque eles chegaram nas cadeiras de mecânica lá na frente com algum embasamento."
Em 2019, a Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (ABECE) e o Mola realizaram junto ao PET Civil da UFJF, a primeira edição de uma competição estrutural com Mola de nível nacional, destinada a estudantes dos cursos de Engenharia e Arquitetura.
Luara Batalha, Coordenadora do curso de Engenharia Civil no SENAI CIMATEC, fala sobre a participação como coordenadora de equipe no 1º Desafio ABECE Mola e as habilidades desenvolvidas pela competição:
"Apesar de não termos ganhado a competição, nos orgulhamos bastante dos alunos e da forma que eles se dedicaram pra poder fazer o melhor. Passamos por um período de treinamento no qual eles ficavam com os kits e treinavam montar o mais rápido possível. A experiência foi muito legal. Essas atividades de extensão fazem com que os alunos desenvolvam habilidades e competências que não estão 100% vinculadas a conteúdo, mas que são extremamente importantes pro mercado. Acreditamos que essas habilidades são importantes e que as competições ajudam a desenvolver liderança, gestão de tempo, de pessoas, empatia e muitas outras."
Inspirados pelas competições já realizadas e baseado no edital do 1º Desafio ABECE Mola, montamos um guia para que você possa criar a sua própria competição estrutural com o Mola.
Entretanto, esse artigo não é um manual de regras e nem pretende esgotar o tema. Cada competição vai ter particularidades relativas ao contexto de cada instituição. Estamos oferecendo uma coleção de sugestões e ideias para que você possa realizar uma competição estrutural com o Mola na sua universidade.
Agora, vamos à prática.
Sugerimos que as inscrições para a competição comecem com antecedência a fim de motivar os estudantes e permitir que eles se preparem.
Embora seja recomendado, os estudantes não precisam ter experiência prévia com disciplinas que incluam o estudo de estruturas.
Caso os estudantes envolvidos não tenham experiência, pode ser incentivada a realização de grupos de estudos com o apoio de Kits Estruturais Mola para que os alunos possam se familiarizar com os conceitos básicos e as características do modelo físico.
Recomendamos que os times tenham entre 3 e 4 integrantes, para que todos os membros possam participar e se comunicar efetivamente.
As chaves eliminatórias são definidas de acordo com a quantidade de times inscritos. Aqui um exemplo de como ficariam as chaves considerando um total de 8 times inscritos. Daqui pra frente, vamos utilizar essa configuração como base para definir detalhes sobre os materiais e as atividades.
A quantidade de Kits Estruturais Mola necessários vai depender das atividades planejadas e da quantidade de times inscritos.
Estamos considerando o uso de 8 Mola 1, 8 Mola 2 e 4 Mola 3 para um total de 8 equipes. A variedade de modelos serve para aumentar as possibilidades de construção, mas também é possível realizar a competição com kits de um só modelo.
Caso não se tenha disponíveis tantos Kits Estruturais Mola, é possível revezar, alternando os times em turnos. É importante limitar a quantidade de turnos ao mínimo, para que a espera não faça os alunos perderem o interesse pela atividade.
Abaixo, sugerimos algumas atividades e listamos a quantidade de kits recomendados por time em cada atividade. Adaptações, podem e devem ser feitas, de acordo com os recursos em mãos.
As atividades e desafios recomendados neste guia foram pensados para trazer os estudantes pro clima de competição.
A primeira é uma atividade teórica em espírito de gincana. O evento, então, progressivamente segue com atividades mais práticas, passando pela montagem e desmontagem de diferentes estruturas, até chegar à etapa de construção da estrutura mais alta, com o bônus da emoção de testar se a sua estrutura colapsa ou não sob vibração.
Essas atividades são apenas um ponto de partida. Incentivamos sempre o uso da criatividade para pensar em mais desafios além desses, de forma a tornar a sua competição única e ainda mais divertida.
Desafio: a organização exibe em um telão três estruturas que devem ser classificadas de acordo com seu grau de estaticidade (hipostática, isostática ou hiperestática). As equipes também devem fazer a representação do modelo teórico das condições de apoio da estrutura.
Materiais: 1 Kit Estrutural Mola para montar e fotografar as estruturas usadas na prova. Aqui você pode ver um exemplo com a apresentação criada para o 1º Desafio ABECE Mola.
Tempo limite: 10 minutos.
Pontuação: 10 pontos para cada resposta correta. Esses pontos serão somados ao placar da Fase 2.
Classificação: todos os times passam para a Fase 2.
Desafio: montagem de uma estrutura pré-definida no menor tempo possível. Serão fornecidos desenhos de projeto com visualizações em planta e cortes da estrutura.
Materiais: 1 Kit Estrutural Mola 1 e 1 Kit Estrutural Mola 2 por time.
Tempo limite: 15 minutos.
Pontuação: o tempo total de 900 segundos (15 minutos) é subtraído pelo tempo de montagem em segundos. Por exemplo, se o time demorar 200 segundos, a pontuação vai ser 700.
Classificação: os 6 times com maior pontuação, somados os pontos obtidos na Fase 1 e na Fase 2, avançam para a próxima fase.
Desafio: desmontar uma estrutura pré-definida pela organização, retirando o maior número possível de peças (uma por vez) antes que ela desmorone.
O time deverá escolher um membro para ser responsável pela remoção das peças e por entregá-las ao supervisor.
Materiais: 1 Kit Estrutural Mola 1 e 1 Kit Estrutural Mola 2 por time para construir a estrutura pré-definida.
Tempo limite: 15 minutos.
Pontuação: o número de peças retiradas da configuração inicial da estrutura, sendo atribuído 1 ponto para cada peça removida. Se a estrutura colapsar, a peça causadora não conta ponto no placar.
Classificação: os 4 times com maior pontuação avançam para a próxima fase.
Desafio: montar uma ponte com a maior distância entre os suportes. Em outras palavras, com o maior vão. A estrutura deve ser concebida de forma a permitir a passagem de um objeto em miniatura através do tabuleiro da ponte e por baixo do mesmo, perpendicular ao eixo mais longo da estrutura. Os times podem utilizar quantas peças forem necessárias, desde que seja respeitada a quantidade de kits oferecidos para essa fase.
Materiais: 1 Kit Estrutural Mola 1; 1 Kit Estrutural Mola 2; e 1 Kit Estrutural Mola 3 por time.
Tempo limite: 20 minutos.
Pontuação: o tamanho do vão construído.
Classificação: os 2 times com a maior pontuação irão para a última fase. No caso de menos de 2 times conseguirem completar a atividade, o time que conseguir será qualificado e os outros terão tempo adicional para realizarem o desafio até que pelo menos 2 times possam ser qualificados.
Desafio: na final, as equipes vão competir para saber quem consegue montar a estrutura mais alta. Essa estrutura também deve ser capaz de suportar três vibrações que podem ser produzidas por meio de uma mesa vibratória ou pela queda de pesos diferentes na superfície onde ela está montada. O tempo entre as vibrações e a intensidade delas será definido pelo comitê organizador.
Materiais: 2 Kit Estrutural Mola 1 e 2 Kit Estrutural Mola 2.
Tempo limite: 20 minutos.
Pontuação: a altura das estruturas. Caso a estrutura colapse na etapa de vibrações, sugerimos aplicar uma penalização.
Classificação: o time com a maior pontuação será o vencedor da competição estrutural Mola.
A premiação realiza um papel importante como uma materialização da conquista realizada pelos estudantes. Por isso, é interessante que os troféus ou medalhas sejam atrativos e que cada aluno possa levar algo pra casa após o evento.
Um prêmio em dinheiro é recomendado, mas não indispensável. Se for possível, é interessante também oferecer alguma premiação que ajude os alunos em seus estudos, como livros ou, talvez, um Kit Estrutural Mola para estudar em casa.
Queremos ver muito mais estudantes e professores criando situações lúdicas e divertidas para o estudo de estruturas. Então, caso você realize uma competição estrutural com o Mola, avise aqui nos comentários ou mande um e-mail. Com certeza vai alegrar nosso dia e pode inspirar mais pessoas a criarem suas próprias competições para incentivar o estudo de estruturas pelo mundo.
Edital do 1º Desafio ABECE Mola
Tese de mestrado com a validação do comportamento dos Kits Estruturais Mola: "Modelo Estrutural Qualitativo para Pré-Avaliação do Comportamento de Estruturas Metálicas"
Artigo da Lego Foundation "Learning Through Play"
Tese de graduação "Revisión histórica de una actividad e innovación docente en el ámbito universitario: Concurso de Estructuras"
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A SEAONC é a Associação de Engenheiros Estruturais do Norte da Califórnia e foi criada pra gerar avanços na prática da engenharia estrutural, construir uma comunidade entre seus membros e educar o público a respeito da profissão.
Em 2021, o Comitê de Divulgação da SEAONC realizou com sucesso três workshops de engenheria estrutural com estudantes do ensino médio, em parceria com as unidades locais da NSBE Jr. (Sociedade Nacional dos Engenheiros Negros) e a SHPE Jr. (Sociedade dos Profissionais Engenheiros Hispânicos).
Apesar da intenção inicial de fazer um evento presencial, a SEAONC teve que mudar de planos e realizar workshops online.
O evento "Truss Your Instincts" foi realizado em Junho. Começou com uma introdução à engenharia estrutural com informações sobre a carreira, discussões sobre terminologias e como arquitetos e engenheiros trabalham para criar construções seguras e sustentáveis.
Os mentores voluntários utilizaram o Mola para transmitir conceitos fundamentais de ciências aplicadas e engenharia nas etapas práticas do workshop. Cada jovem tinha à disposição um Kit Estrutural Mola que a SEAONC havia enviado para suas casas. Estabilidade local e global, flambagem, diafragmas rígidos, diferença entre pórticos rígidos e contraventados, frequência natural das edificações, e colapso de estruturas devido o efeito “soft-story” muito comum na área da baía de São Francisco.
Como afirma a SEAONC, "os objetivos prioritários foram aprender a dividir problemas complexos do mundo real em problemas menores e mais gerenciáveis que podem ser resolvidos por meio da engenharia, avaliando soluções baseadas em custo, segurança, confiabilidade e estética, assim como possíveis impactos sociais, culturais e ambientais, além de entender comportamentos estruturais para refinar e eliminar comportamentos estruturais negativos."
Sobre a estrutura do evento, eles explicam: "o workshop foi dividido em três partes com complexidade progressiva, começando com uma demonstração dos princípios gerais de estabilidade em um pórtico 2D, avançando para um pórtico 3D com estruturas reforçadas e, finalmente, construindo um modelo de 3 andares de uma parte da One Maritime Plaza Tower em São Francisco [nota: região onde vivem os estudantes]."
Contexto é um componente vital do aprendizado. Utilizar como exemplo um edifício que eles já conhecem trazem os conceitos estruturais pra perto dos estudantes, aprofundando seu entendimento. É importante notar como a SEAONC usa suas experiências culturais, históricas e sociais para tornar conceitos abstratos muito mais tangíveis e fáceis de assimilar.
Um outro exemplo dessa abordagem é o uso da ponte da baía de São Francisco para a demonstração sobre o funcionamento das treliças.
Depois de fazer alguns desafios com o aplicativo "Build a Bridge", os estudantes tiveram algum tempo para voltar para as atividades práticas, agora com a liberdade de aplicar diferentes cargas para ver como suas treliças reagiriam.
O segundo evento ocorreu em 11 de dezembro e, depois de mais discussões a respeito de segurança, optaram novamente por realizar um workshop virtual, incorporando melhorias feitas a partir dos aprendizados com a experiência anterior.
Dessa vez, havia voluntários para observar e garantir que todos os adolescentes estavam absorvendo o conteúdo e acompanhando o ritmo das atividades. Quando notavam que alguém estava tendo dificuldades, um dos mentores abria uma sala à parte para ajudar aquele estudante individualmente. Quando suas dúvidas eram resolvidas, retornavam para a sala principal. Além disso, em pontos específicos da atividade, eles faziam enquetes para manter os estudantes engajados e para estimular a interação.
As atividades focaram em treliças, tensão e compressão. Para aplicar o que eles aprendiam, a SEAONC desafiou os adolescentes a construir pontes treliçadas para vencer o maior vão possível com as peças que tinham à disposição.
Também em dezembro, a SEAONC fez uma parceria com a SHPE Jr. e realizou um evento presencial (dessa vez chamado "Frame of Thrones") tomando todas as precauções de saúde necessárias.
Além da introdução à engenharia estrutural e a conceitos estruturais, dessa vez, promoveram também uma competição na qual cada grupo teve que construir a estrutura mais alta que conseguisse utilizando até dois Kit Estrutural Mola 1. Depois disso, testaram as estruturas em uma mesa vibratória. A construção mais alta que conseguisse resistir às vibrações foi a vencedora.
Um dos detalhes mais impressionantes desses projetos é que a SEAONC permitiu que cada estudante ficasse com o Kit Estrutural Mola usado nas atividades. Esta é uma forma de encorajar os jovens a manter a prática e continuarem se divertindo no aprendizado sobre estruturas.
Agora o Comitê de Divulgação da SEAONC está aprimorando os materiais utilizado nos eventos, criando documentos e guias visuais para mais atividades e desafios, para tornar os workshops ainda mais interessantes e divertidos.
Nós gostamos muito de ver os Kits Estruturais Mola sendo usados para inspirar jovens e permitir que o pública possa entender um pouco melhor o papel dos engenheiros estruturais na sociedade.
Gostaríamos de agradecer à Martina Sbicca e ao Derek Avrit pela colaboração, cedendo informação sobre os projetos e pela cortesia de entregar as imagens que ilustram este artigo.
O que você acha das atividades do Comitê de Divulgação da SEAONC? Gostaria de tentar algo assim na sua cidade? Conte aqui nos comentários, adoraríamos saber mais a respeito.
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O projeto está localizado em Santa Cruz dos Navegantes, um bairro de Guarujá, litoral de São Paulo, com aproximadamente 6000 habitantes, conectado à cidade por um pequeno atracadouro. Recentemente, a região vizinha ao bairro passou por um processo de revitalização, mas não essa área específica. Isso fez com que os estudantes vissem uma oportunidade de trazer melhorias para a população local.
Dividida em três volumes sombreados por uma única cobertura que se estende por 180 metros, a Estação Uçaúna é um centro de pesquisa de larga escala, um centro de convenções e também um novo atracadouro modernizado para substituir o atual.
Tendo como referência os conceitos estruturais da arquitetura High-Tech inglesa somados ao sistema utilizado nos guindastes e gruas de portos, o módulo da cobertura concentra todos os esforços dos tirantes em um único ponto do pilar e transfere a carga para um sistema de amortecimento fixado à fundação. Isso permite que a malha da cobertura se movimente, evitando o estresse nas ligações.
Utilizando princípios da arquitetura biomimética, a estrutura se inspira no caranguejo uçaúna e é construída com módulos de seis metros, de forma a facilitar o transporte e tornar a construção mais rápida, econômica e sustentável. O projeto utiliza uma estrutura em aço leve e modular com a intenção de ser durável, uma solução alinhada ao eixo-temático de Saúde e Bem-estar da competição, inspirado na Agenda 2030 Para Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas.
Na avaliação do concurso, "o projeto apresenta um elevado grau de desenvolvimento ao longo do seu espectro, destacando-se a utilização do aço e, sobretudo, a investigação tipológica estrutural, onde se nota uma interação entre o design industrial, a estrutura e a arquitetura, conseguindo assim um projeto abrangente e contemporâneo.”
Para entender como a estrutura vai reagir às condições apresentadas, a equipe utilizou os Kits Estruturais Mola. "O Mola foi perfeito para simular o que tínhamos em mente, por também ser leve e modular. Ele realmente simula todas as características de uma estrutura metálica bem feita."
Os pais de Marcelo também são arquitetos e apoiadores desde o crowdfunding para o lançamento do primeiro Kit Estrutural Mola (Mola 1). "Eu sempre tive interesse em objetos que você pode montar e tive contato com o Mola antes mesmo de decidir me tornar arquiteto. Essa base foi essencial para o projeto."
Marcelo e Rafael já estão aproveitando oportunidades que vieram a partir do resultado da competição e agora estão avaliando opções de apoio financeiro para a construção da Estação Uçaúna.
É parte da nossa missão inspirar as próximas gerações que vão construir as cidades do futuro. É muito gratificante ver os Kits Estruturais Mola sendo usados para apoiar projetos inovadores de estudantes brasileiros, capazes de vencer competições internacionais e potencialmente impactar positivamente uma comunidade inteira.
O que vocês acharam do projeto Estação Uçaúna? Gostariam de ver mais projetos assim por aqui? Contem pra gente nos comentários.
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