A IMPRESSÃO 3D: FERRAMENTA DE PROTOTIPAGEM RÁPIDA PARA ELABORAÇÃO DE METODOLOGIAS E KITS DIDÁTICOS RELACIONADOS À EDUCAÇÃO

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Dessa forma, a introdução da tecnologia de prototipagem rápida usando impressoras 3D, também proporciona aos professores a opção da confecção de modelos específicos para as suas correspondentes disciplinas, fortalecendo a composição de um currículo integrado e interdisciplinar.

O presente projeto foi dividido em quatro diferente macro etapas descritas como segue:

- Etapa de Pesquisa, Treinamento e Capacitação;

- Etapa de Desenvolvimento e Construção da Impressora 3D;

- Etapa de Apresentação e Divulgação da Impressora 3D;

- Etapa de Realização de Oficinas para as comunidades interna e externa.

Na Etapa 1, foram realizadas revisões bibliográficas e pesquisas sobre o estado da arte em prototipagem digital, bem como sobre a fabricação de impressoras 3D de baixo custo e sua utilização na educação. Nesta etapa, também foram realizadas visitas técnicas, às instituições parceiras, para troca de experiências e conhecimentos, auxiliando no processo de treinamento e capacitação. Particularmente, os parceiros deste projeto de extensão, nesta etapa, foram o Grupo de Robótica da Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC e o laboratório 'pronto 3D', vinculado à Universidade Comunitária Regional de Chapecó – UNOCHAPECÓ. Nesses laboratórios, algumas peças e kits didáticos projetados foram inicialmente impressos e utilizados como protótipos de aplicações na educação dos alunos internos e externos do IFSC. Particularmente, o laboratório 'Pronto 3D' surgiu como uma alternativa interessante de parceria com o IFSC do Câmpus Chapecó, disponibilizando sua infraestrutura para a confecção de peças com um custo bastante reduzido, tornando possível a construção e desenvolvimento de uma impressora 3D própria do IFSC Câmpus Chapecó.

Na Etapa 2, foram realizados os contatos, consultas e visitas às empresas locais que disponibilizaram materiais de sucata (como estruturas metálicas e/ou de madeira, parafusos e porcas, motores de impressoras descartadas, dentre outros). Após a obtenção dos materiais de sucata, foram realizados orçamentos para a obtenção dos outros componentes (como os controladores eletrônicos, o bico injetor, dentre outros), assim como a confecção de componentes pela própria equipe, utilizando a estrutura do IFSC Câmpus Chapecó. Ainda na Etapa 2, foi realizada a fabricação e montagem da impressora 3D, utilizando os componentes supracitados e tutoriais de licença aberta disponíveis na Internet. Toda a fabricação foi realizada dentro das dependências do IFSC Câmpus Chapecó, através das ferramentas disponíveis nos laboratórios do Curso Superior em Engenharia de Controle e Automação, e nos laboratórios dos Cursos Técnicos de Mecânica e Eletroeletrônica. Especificamente, neste projeto de extensão, para a Impressora 3D adotou-se o modelo 'SmartrapCore/SmartFriendz' [SmartCore], por utilizar componentes facilmente encontrados em impressoras matriciais antigas descartadas em sucatas.

Na Etapa 3, foram realizados eventos de divulgação da tecnologia de impressão 3D. Tais eventos tiveram como público alvo a comunidade acadêmica do IFSC e também a comunidade externa de modo geral. Nesse contexto, serão ofertadas oficinas para a confecção de peças e modelos usando impressoras 3D a fim de transcender os exemplos didáticos expressos apenas nos quadros ou papéis, concretizando, via impressão 3D, tais exemplos didáticos e transformando-os em kits práticos de aprendizagem.

Finalmente, na Etapa 4 a Impressora 3D desenvolvida neste projeto de extensão foi utilizada através de laboratórios e oficinas ofertadas para as comunidades interna e externa ao IFSC. Dessa maneira, diversas peças e materiais educativos foram projetados, impressos e disponibilizados para a educação de alunos de diferentes níveis escolares. Especificamente, os meterias confeccionados a partir da impressora 3D, foram utilizados durante as aulas dos cursos médio, técnico e de engenharia de controle e automação do IFSC Câmpus Chapecó.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A possibilidade da construção física de protótipos, isto é, de exemplos que fossem 'palpáveis', facilitou o processo de compreensão até mesmo em disciplinas mais complexas. Dessa forma, a estratégia proposta facilitou o processo de aprendizado dos educandos e abrangiu uma quantidade considerável de disciplinas. Além disso, nas oficinas que foram ofertadas neste projeto de extensão, os educandos tiveram a oportunidade de ter acesso à novas tecnologias e a introdução de temas como robótica e programação lógica.

Especificamente, este projeto tornou possível a elaboração de kits didáticos multidisciplinares confeccionados através de impressoras 3D. Espera-se que a partir de uma estratégia de prototipagem rápida, os alunos de diversas séries escolares, internos e externos do IFSC, sejam beneficiados em diferentes disciplinas. A introdução da tecnologia de prototipagem rápida usando impressoras 3D, também tem como objetivo proporcionar aos professores a opção da confecção de modelos específicos para as suas correspondentes disciplinas, fortalecendo a composição de um currículo integrado e interdisciplinar.

Na literatura, artigos relacionados à educação reportam que o processo de aprendizagem é facilitado quando há a realização de experimentos concretos e/ou a visualização de exemplos relacionados às disciplinas. Particularmente, pode-se definir que uma das funções do educador é estimular seus educandos a expressar-se por meio de múltiplas linguagens, criando novas alternativas às escolas apenas textuais e numéricas. Dessa forma, cabe ao educador fazer uso de materiais que ajudem a materializar abordagens, temas e conteúdos com os quais se está trabalhando ou pretende trabalhar. Isso pode ser feito por meio de materiais didáticos concretos, seja para explorar conteúdos disciplinares isoladamente ou para trabalhar temas e conteúdos interdisciplinarmente [Silva A. e Santos T., 2010]. Nesse contexto, a tecnologia de impressão 3D surge como uma alternativa interessante para o processo de prototipagem rápida de materiais didáticos.

Adicionalmente, com este projeto de extensão, espera-se que a comunidade externa seja beneficiada através do fácil acesso à novas tecnologias que também possibilitará a rápida construção de protótipos e de maquetes que auxiliem em processos e metodologias de aprendizado nos ensinos básico e fundamental, assim como a participação