EXTERMINADOR DO FUTURO 5: A REBELIÃO DAS PRANCHETAS

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1 EXTERMINADOR DO FUTURO 5: A REBELIÃO DAS PRANCHETAS Jovani Castelan Faculdade SATC jovani.castelan@satc.edu.br Daniel Fritzen Faculdade SATC daniel. fritzen@satc.edu.br Resumo O objetivo é demonstrar a importância do processo tradicional de desenho, intitulado neste trabalho pela expressão lápis-papel-prancheta, aplicado aos conteúdos de geometria descritiva em particular aos planos de projeção e sua influência no processo de ensino-aprendizagem para a manipulação eficiente de softwares CAD 3D. Os resultados obtidos baseiam-se em uma análise qualitativa: a facilidade cognitiva que os alunos previamente inseridos em um contexto lápis-papel-prancheta demonstram, quando da apresentação de um procedimento de software, relativo a um mesmo assunto criação, configuração e manipulação de planos de projeção. Palavras-chave: geometria descritiva, planos de projeção, CAD 3D. Abstract The aim is show importance of the traditional drawing process, named in this work as pencil-paper-clipboard, aplied to descriptive geometry contents projection planes in particular - and his influence in the teaching-learning process to efficient manipulation of 3D CAD software. Obtained results are based in a qualitative analisys: students with preview insertion in a pencil-paper-clipboard context, show learning facility, when are doing a procedure in a 3D CAD software, about a same subject creation, configuration and manipulation of projection planes. Keywords: descriptive geometry, projection planes, 3D CAD.

2 1 Inquisitio Haereticæ Pravitatis Sanctum Officium Com o advento e proliferação das ferramentas gráficas computacionais, notou-se nos alunos o aumento da rejeição pelas técnicas de desenho via lápis-papel-prancheta 1. De fato, na atual geração de incluídos digitais, qualquer mecanismo de aprendizagem não-computacional é visto no mínimo com desconfiança. Pode-se imaginar erroneamente as modernas tecnologias CAD 3D moldadas em metal líquido perseguindo as entrincheiradas ferramentas tradicionais. Vislumbra-se em um futuro próximo (e nada sustentável), pranchetas, réguas, lápis, esquadros e compassos, empilhados e embebidos em álcool, transformando-se em bruxas aniquiladas pela inquisição digital em uma versão moderna do movimento criado pela igreja na idade média para destruir os hereges - explica-se aqui o título desta seção. Embora seja inegável a contribuição da tecnologia educacional para o desenvolvimento do processo de ensino-aprendizagem, há determinados momentos em que se faz necessário apelar para técnicas tradicionais - sobretudo em relação a aprendizagem da expressão gráfica - as quais contribuem para a perenidade do conhecimento adquirido. Por outro lado, para que estas técnicas sejam salvas da fogueira, é necessário relacioná-las com as modernas técnicas computacionais de expressão gráfica. Neste contexto, define-se o objetivo principal deste trabalho: demonstrar a importância dos conteúdos de geometria descritiva em particular os planos de projeção na manipulação eficiente de softwares gráficos CAD 3D. 2 Outros desabafos Falar sobre os desafios da docência da expressão gráfica no atual contexto não é privilégio deste trabalho. De fato, muitos outros docentes já abordaram esta questão, enfatizando aspectos variados. Machado (2011) afirma que a expressão gráfica vem sofrendo com a redução de carga horária, provocados pela fusão das técnicas manuais com as computacionais e com a falta de salas com pranchetas. Alves, Costa e Cardoso (2011) falam da desvalorização e críticas à geometria descritiva, 1 Esta expressão refere-se também aos demais instrumentos de desenho: régua, esquadros, transferidor e compasso.

3 ocasionada pela falta de embasamento teórico em relação à visão espacial por parte dos discentes. Por outro lado, Lima, Carvalho e Oliveira (2011) falam da importância do computador e da modelagem 3D como ferramenta didática para facilitar a compreensão dos conteúdos e o aprimoramento da visão espacial. Explanam um interessante tema sobre a composição de planos e trabalham conceitos de equilíbrio ritmo, proporção e harmonia. Além da composição digital, os alunos produzem a composição física, constituindo-se em uma forma eficiente de conclusão de um trabalho. Diniz (2011) apresenta um trabalho semelhante utilizando planos de projeção. Importante deixar claro que não se discute aqui a importância da tecnologia educacional e suas ferramentas no processo de ensino-aprendizagem. De fato, não se discute se tais recursos são necessários antes disso, eles são inevitáveis. Basta verificar o trabalho de Lima, Lima e Haguenauer (2011) que processa o ensino da geometria descritiva em um ambiente virtual de aprendizagem. Soares e Lima (2011) apresentam uma comparação entre o processo manual e em CAD de problemas clássicos da geometria descritiva (seções cônicas parábola e hipérbole). Destacam que a construção em CAD é mais simples, mais precisa e fornece mais detalhes do que a manual. Entretanto, os autores destacam que é essencial que o usuário do CAD tenha uma base sólida de relações espaciais e visualização, de forma que as soluções desenvolvidas sejam as mais eficientes. 3 CAD e GD O ensino tradicional de geometria descritiva aborda, em seus fundamentos básicos, o estudo de ponto, reta, figuras planas e poliedros. Quando o professor não consegue estabelecer uma conexão entre os preceitos teóricos de sua disciplina e aplicações práticas, há uma natural resistência por parte dos alunos em dedicar atenção e esforço ao aprendizado. Com o advento da computação gráfica no Brasil, a partir da década de , o ensino lápis-régua-prancheta foi questionado e o argumento básico foi de que o conteúdo curricular tinha que se ajustar às novas exigências do mercado de trabalho, que iniciava, sobretudo nos escritórios de arquitetura, nas agências de publicidade e nas empresas de manufatura metal-mecânica, a utilização de softwares gráficos vetoriais, de renderização e ferramentas CAD. 2 O autor teve oportunidade de, em 1994, presenciar a euforia dos alunos de Engenharia Civil da UFSC ao utilizarem pela primeira vez o software AutoCAD v.12 em um computador 486 ambiente Windows.

4 A grande falha deste questionamento foi julgar o ensino da geometria descritiva em lápis-régua-papel como finalidade de arte-final e não como processo de aprendizagem da representação gráfica espacial. Com o avanço dos softwares CAD na área da representação tridimensional, o ensino da geometria descritiva como processo e com aplicações práticas pode ser resgatado e contextualizado em um ambiente de aprendizagem altamente computacional, interativo e dinâmico. Demonstra-se neste artigo a relação de um assunto específico e tradicional da geometria descritiva os planos de projeção com a manipulação, configuração e realização de atividades projetuais em softwares CAD 3D. São apresentadas algumas alterações na forma de processar e relacionar os conteúdos intrínsecos aos planos de projeção (ponto, retas, coordenadas), justificando-as no momento da relação com ferramentas CAD 3D. 3.1 Alterações nos conteúdos iniciais O ensino tradicional da geometria descritiva apresenta divisões de seu conteúdo fundamental em: estudo do ponto, da reta e do plano. Ao abordar planos de projeção, recorre-se ao sistema bi-projetivo de Monge, apresentando na sequência os processos de obtenção de verdadeira grandeza (VG) via rebatimento ou rotação de plano. A primeira alteração inserida no currículo da disciplina é que, após a apresentação do sistema bi-projetivo, composto pelos planos vertical e horizontal, é apresentado o plano lateral. A partir deste ponto, todo objeto será representado em três planos e a VG de suas faces pode ser feita a partir de qualquer destes planos, de acordo com o posicionamento das faces em relação a estes. A segunda alteração é que, além dos poliedros primitivos, regulares e platônicos, são inseridos nas atividades de aula, objetos compostos (mistos), que se constituem em uma combinação de poliedros. A figura 1 ilustra uma peça composta, visualizada nos três planos de projeção referenciais, acrescidos dos rebatimentos de faces em VG:

5 Figura 1: Exemplo de processo lápis-papel-prancheta de projeção de vistas em três planos, com objetos compostos e obtenção de VG. São utilizados planos auxiliares (α e β) para encontrar a VG das faces (Fonte: autor). 3.2 Alterações nas formas de avaliação No desenvolvimento das aulas, são trabalhados diversos tipos de peças e situações de obtenção de VG de faces, medidas de área e volume de sólidos. São exercitadas em lápis-papel-prancheta as técnicas de inserção de plano auxiliar e rebatimento de plano para obtenção destes valores. Após o processamento destes conteúdos, é feita uma avaliação individual, baseada nos exercícios de aula. Obtendo sucesso na verificação da assimilação destes conteúdos, ou seja, obtendo uma média das notas igual ou superior a 7,0 (sete), altera-se o local de aula: da prancheta para o laboratório de CAD 3. O objetivo não é ensinar detalhes operacionais do software. Portanto, faz-se uma apresentação da ferramenta CAD, com os comandos indispensáveis e específicos para realizar as atividades já realizadas anteriormente em prancheta. Estes comandos indispensáveis se constituem em: a) planos de referência; b)criação, dimensionamento e extrusão (adição/corte) de esboços básicos (retângulos, círculos e polígonos regulares) e c)comandos de visualização. Não se aborda, por exemplo, recursos avançados de modelagem busca-se sempre a forma mais simples possível de modelagem, mesmo que mais lenta e trabalhosa. O único recurso não-básico que é apresentado é justamente a criação e configuração dos planos auxiliares de projeção, 3 Para aqueles alunos que não obterem nota igual ou maior que a média estipulada, está previsto no plano de ensino uma aula de recuperação de conteúdos e uma nova avaliação, que substitui a nota anterior.

6 concebidos a partir dos planos de referência (Frontal, Superior, Direito), visualizados na figura 2: Figura 2: Peça modelada no software Solidworks com os planos de referência - Frontal, Vertical e Lateral - e planos auxiliares - Alfa e Beta (Fonte: autor) A possibilidade de criar um sólido 3D em um ambiente CAD com uma préfundamentação de geometria descritiva feita em lápis-papel-prancheta motiva os alunos, torna simples e rápida a execução da atividade. Além disso, dá mais perenidade ao conhecimento adquirido, uma vez que não se recorre a tutoriais de utilização de software, mas sim ao resgate das informações assimiladas na prancheta para solucionar problemas projetivos. A figura 3 apresenta as vistas do objeto apresentado na figura 1 (lápis-papel-prancheta), geradas via CAD 3D. a) b) c) d)

7 e) f) Figura 3: a, b, c) vistas ortogonais; d) VG da face lateral; e) VG da face frontal; f) vista isométrica (Fonte: autor).

8 4 Conclusão Percebeu-se que mesclar o ensino de representação gráfica espacial utilizando recursos tradicionais (lápis-papel-prancheta) e tecnológicos (software) motiva e desperta o interesse dos alunos pelo conteúdo, pois é possível comprovar a atualidade e aplicabilidade dos conceitos fundamentais da geometria descritiva, desenvolvidos a mais de quatro séculos, utilizando-os em um ambiente computacional 3D. Embora estas observações configurem uma análise subjetiva-qualitativa, baseada na observação comportamental dos alunos, é possível chegar a pelo menos uma conclusão objetiva-quantitativa: utiliza-se menos tempo para ensinar CAD 3D quando o aluno já possui os fundamentos básicos de geometria descritiva bem assimilados. Ao apresentar as características do software, os alunos associam com naturalidade as informações apresentadas na tela, com os conhecimentos adquiridos anteriormente na prancheta, assimilando e transformando rapidamente a informação adquirida em conhecimento prático e resolvendo as situações-problema apresentadas de forma eficiente simples, rápida e com o mínimo de esforço.

9 Referências DINIZ, Luciana Nemer. Desenho Tridimensional. UFF-EAU, Departamento de Arquitetura. Anais do Graphica Rio 2011, LIMA, Mônica Maria Fernandes de. CARVALHO, Sheila Oliveira de. OLIVEIRA, Jesonias da Silva. A informatização da geometria e a modelagem através de planos seriados. UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Depto. de Arquitetura. Anais do Graphica Rio 2011, LIMA, Luciana Guimarães Rodrigues de. LIMA, Alvaro José Rodrigues de. HAGUENAUER, Cristina Jasbinschek. Uma proposta interativa para aprendizagem de geometria descritiva na EBA/UFRJ. Anais do Graphica Rio 2011, MACHADO, Silvana Rocha Brandão. A compatibilização do ensino tradicional de desenho com as novas tecnologias. UVA - Universidade Veiga de Almeida Ciclo Básico das Engenharias. Anais do Graphica Rio 2011, SOARES, Cláudio César Pinto. LIMA, Alvaro José Rodrigues de. Contribuições da modelagem virtual 3d para o ensino de geometria descritiva. UFRJ EBA, Departamento de Técnicas de Representação. Anais do Graphica Rio 2011, 2011.