Como a USP usa o Mola para aprimorar o ensino de estruturas

A formação é uma das fases mais importantes na vida de um engenheiro. Literalmente, o conhecimento adquirido vai impactar todas as atividades realizadas dali pra frente. Mas com o tempo e a experiência, muitos profissionais já estabelecidos olham para trás e conseguem ver as aulas com mais perspectiva, identificando lacunas que tiveram. É natural que surjam ideias para aperfeiçoar o ensino e tornar a experiência das novas gerações ainda melhores.

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."

Atividades de integração, workshops e competições: como o Mola vem sendo usado pela USP

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.