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VICTOR HUGO BATISTA TSUKAHARA
SIMULADOR DE OSCILOSCÓPIO PARA FINS DIDÁTICOS
LONDRINA 2010
VICTOR HUGO BATISTA TSUKAHARA
SIMULADOR DE OSCILOSCÓPIO PARA FINS DIDÁTICOS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de Londrina. Orientador: Prof. Dr. Ernesto Fernando Ferreyra Ramírez
LONDRINA 2010
VICTOR HUGO BATISTA TSUKAHARA
SIMULADOR DE OSCILOSCÓPIO PARA FINS DIDÁTICOS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de Londrina.
COMISSÃO EXAMINADORA
____________________________________ Prof. Dr. Ernesto Fernando Ferreyra Ramírez
Universidade Estadual de Londrina
____________________________________ Prof. Dr. Leonimer Flávio de Melo
Universidade Estadual de Londrina
____________________________________ Profa. Msc. Maria Bernadete de Morais França
Universidade Estadual de Londrina
Londrina, _____de ___________de _____.
À Deus, por todo Seu amor e amizade,
Sua provisão e fidelidade em minha vida.
À minha família pelo carinho, amor e
Companheirismo que tenho e sempre
Recebi.
AGRADECIMENTOS
Agradeço à Deus pela oportunidade de viver em plenitude. Com Sua
destra me sustenta e me faz fortalecer. É fiel, misericordioso, e Sua decisão para
minha vida sempre foi e será boa, agradável e perfeita.
À minha família pelo apoio que sempre recebi, pelo papel
fundamental na minha formação como pessoa, especialmente de meus pais e minha
tia, que me deram conselhos e me acolheu nos momentos difíceis.
Ao professor Ernesto pela disposição em me orientar, não somente
neste trabalho de conclusão, mas pelos 3 anos de história e amizade construidos
durante a iniciação científica. Seus conselhos, sua alegria contagiante, o modo
positivo de enxergar o mundo, de modo decisivo me ajudaram a ser a pessoa e
profissional que sou hoje.
Ao professor Leonimer, pela colaboração durante todo o projeto,
cedendo gentilmente sua disciplina para a realização de testes com a ferramenta
computacional desenvolvida. Suas idéias que certamente contribuiram muito para a
elaboração do trabalho, o espírito prestativo e iluminado, sempre enfrentando os
desafios com muita animação.
À professora Bernadete, pela amizade, por ter me ajudado em todos
estes anos na universidade, contribuindo para a minha formação, sempre com muita
alegria e disposição.
Ao meu amigo Eric, por ter cedido parte do seu tempo para me
ajudar a desenvolver o trabalho, seja ensinando ou dando sugestões de como
algumas tarefas poderiam ser executadas de maneira mais simples. Sua amizade,
as conversas sempre fizeram com que eu não perdesse a alegria.
À Luciana, pelo carinho, atenção e companheirismo nos momentos
difíceis. A oportunidade de ter dividido alegrias, compartilhado risadas, ter crescido
como ser humano, e conhecer o real sentido de o que é uma amizade para toda a
vida.
À Marina, pela paciência que sempre teve comigo, mesmo quando
lhe dava bons motivos para perder, a amizade que continua mesmo com a distância
geográfica, a chance de poder observar detalhes em nossa vida que muitas vezes
passam despercebidos.
Ao meu amigo Neimer, por me dar o maior presente que um amigo
poderia receber, a salvação em Cristo Jesus. Os encontros no grupo de jovens toda
a semana, seus conselhos, a honra de ser seu amigo me fazem a cada dia uma
pessoa melhor.
Aos meus amigos Alex, Bruna, Bruno, Débora, Denise, Flávia, João,
Julio, Leandro, Luís Fernando, Maurício, Paula, Rafael, Renato e Thiago pela
amizade construida nestes 4 anos, pelos bons momentos que passamos juntos. O
prazer de compartilhar um pouco de suas vidas, poder aprender a cada dia algo
novo, ser amigo de todos.
“O futuro tem muitos nomes. Para os fracos é o inalcançável.
Para os temerosos, o desconhecido. Para os valentes é a oportunidade.”
Victor Hugo
TSUKAHARA, Victor Hugo Batista. Simulador de Osciloscópio para Fins Didáticos . 2010. 101 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2010.
RESUMO
O processo de aprendizado tem sofrido mudanças, principalmente nas últimas décadas, devido aos avanços tecnológicos e ao surgimento de novas estratégias pedagógicas, que atuam como ferramentas de apoio à modernização do ensino. Com isto, em meio a todas as transformações alguns problemas surgiram, como a relação entre professor e aluno que vem perdendo o seu significado, a sua personalização. Neste contexto, muito se tem discutido sobre a adoção de ferramentas computacionais no ensino, a fim de tentar ao menos amenizar o problema. Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de um simulador de osciloscópio, que visa auxiliar o aluno no seu processo de aprendizagem, utilizando a Teoria das Inteligências Múltiplas e as tecnologias JAVA e Flash. Foi realizado também a validação do software, por meio da criação de uma metodologia de testes, que mostraram a viabilidade em adotá-lo como um instrumento de apoio ao ensino. Palavras-chave: e-learning, ensino, software didático, teoria das inteligências múltiplas.
TSUKAHARA, Victor Hugo Batista. Oscilloscope Simulator for Teaching Purposes . 2010. 101 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2010.
ABSTRACT
The learning process has been changing, especially in recent decades, due to technological advances and development of new pedagogical strategies, wich has being helpful tools to support the education modernization. On the other hand, some problems appeared, like relationship between teacher and student, wich has been loosing the meaning, the educational customization. In this context, many people are looking for a solution to this problem, and then discovered that computational tools can be useful. This work describes a software to help students on oscilloscope learning process, using The Multiple Intelligence Theory, JAVA and Flash technologies. It was developed a test metodology to validate the software, and was proved that can be used as a tool to support the oscilloscope learning process. Keywords: e-learning, learning, educational software, multiple intelligence theory.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Trecho escrito em portugol da estrutura de um procedimento. ................ 25 Figura 2 – Trecho escrito em portugol da estrutura de uma função. ............................ 26
Figura 3 – Esquema de um programa modular. ............................................................... 27 Figura 4 – Esquema de relacionamento na arquitetura MVC modificado de COELHO, 1998. ........................................................................................................................................ 32
Figura 5 – Esquema das classes implementadas no simulador. ................................... 44
Figura 6 – Simulador analógico. .......................................................................................... 50
Figura 7 – Simulador digital. ................................................................................................ 51
Figura 8 – Simulador sendo executado no navegador Internet Explorer. .................... 52 Figura 9 – Simulador sendo executado no navegador Mozilla Firefox. ........................ 52 Figura 10 – Simulador sendo executado no navegador Google Chrome. ................... 53 Figura 11 – Simulador sendo executado no navegador Apple Safari. .......................... 53
Figura 12 – Infraestrutura sendo executada no navegador Internet Explorer. ............ 54 Figura 13 – Infraestrutura sendo executada no navegador Mozilla Firefox. ................ 55 Figura 14 – Infraestrutura sendo executada no navegador Google Chrome. ............. 55 Figura 15 – Infraestrutura sendo executada no navegador Apple Safari. .................... 56 Figura 16 – Tela de login da infraestrutura. ....................................................................... 57 Figura 17 – Tela inicial após o login do administrador. ................................................... 57
Figura 18 – Tela inicial após o login do usuário convencional. ...................................... 58
Figura 19 – Tela de administração dos usuários. ............................................................. 58 Figura 20 – Tela de cadastro de usuários. ........................................................................ 59 Figura 21 – Tela de atualização de usuários. ................................................................... 59 Figura 22 – Tela para acesso ao simulador. ..................................................................... 59 Figura 23 – Tela do guia do usuário. .................................................................................. 60
Figura 24 – Modelo 1 de osciloscópio para análise de layout – Marca Hewlett Packard. .................................................................................................................................. 77
Figura 25 – Modelo 2 de osciloscópio para análise de layout – Marca ICEL. ............. 77 Figura 26 – Modelo 3 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 78 Figura 27 – Modelo 4 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 78 Figura 28 – Modelo 5 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 79 Figura 29 – Modelo 6 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 79 Figura 30 – Modelo 7 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 80 Figura 31 – Modelo 8 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 80 Figura 32 – Modelo 9 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa. .......... 81 Figura 33 – Modelo 10 de osciloscópio para análise de layout – Marca Protek. ........ 81 Figura 34 – Figura elaborada com os padrões de cores, espessuras das linhas para que os portadores de daltonismo pudessem avaliar as melhores combinações. ....... 82
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – notas médias e tempos médios de realização do experimento, da prova e uso do simulador para as turmas 1 e 2. ............................................................................. 63
Tabela 2 – alunos que não possuíam o hábito de estudos. ........................................... 64
Tabela 3 – alunos que possuíam o hábito de estudos. ................................................... 64
Tabela 4 – Notas dadas pelos alunos que utilizaram o simulador. ............................... 66
Tabela 5 – Nota dos alunos da turma 1. ............................................................................ 89 Tabela 6 – Nota dos alunos da turma 2. ............................................................................ 90 Tabela 7 – Nota dos alunos da turma 1 em cada questão. ............................................ 90
Tabela 8 – Nota dos alunos da turma 2 em cada questão. ............................................ 91
Tabela 9 – Nota dos alunos que não utilizaram o simulador e não possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 1 de laboratório. ................... 91 Tabela 10 – Nota dos alunos que utilizaram o simulador e não possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 2 de laboratório. ................... 92 Tabela 11 – Nota dos alunos que não utilizaram o simulador e possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 1 de laboratório. ................... 92 Tabela 12 – Nota dos alunos que utilizaram o simulador e possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 2 de laboratório. ............................................... 92
Tabela 13 – Tempo de realização da parte experimental da aula de laboratório pelos alunos da turma 1. ................................................................................................................. 93 Tabela 14 – Tempo de realização da parte experimental da aula de laboratório pelos alunos da turma 2. ................................................................................................................. 94 Tabela 15 – Tempos dos alunos que não conheciam o osciloscópio previamente e não utilizaram o simulador. .................................................................................................. 94
Tabela 16 – Tempos dos alunos que não conheciam o osciloscópio previamente e utilizaram o simulador. .......................................................................................................... 95 Tabela 17 – Tempo dos alunos que conheciam o osciloscópio previamente e não utilizaram o simulador. .......................................................................................................... 95 Tabela 18 – Tempo dos alunos que conheciam o osciloscópio previamente e utilizaram o simulador. .......................................................................................................... 95 Tabela 19 – Tempo de realização do questionário 2 pela turma 1. .............................. 96
Tabela 20 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos da turma 2. .......... 97 Tabela 21 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que não possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e não utilizaram o simulador. ................................ 97
Tabela 22 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que não possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e utilizaram o simulador. ....................................... 98
Tabela 23 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e não utilizaram o simulador. ................................ 98
Tabela 24 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e utilizaram o simulador. ....................................... 98
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AC – Alternating Current
DC – Direct Current
GND – Ground
GUI – Guide User Interface
HTML – Hypertext Markup Language
IDE – Integrated Development Enviroment
JVM – JAVA Virtual Machine
MVC – Model-View-Controller
PHP – Hypertext Preprocessor
Q.I. – Quociente de Inteligência
RIA – Rich Internet Application
UEL – Universidade Estadual de Londrina
WEB – World Wide Web
SUMÁRIO
1 APRESENTAÇÃO .................................................................................................. 12
1.1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 12 1.2 OBJETIVOS ........................................................................................................ 14
2 O CONTEXTO EDUCACIONAL ....................................................................................... 15
2.1 O PROCESSO DE APRENDIZAGEM ......................................................................... 15 2.2 A CIÊNCIA COGNITIVA COMO UMA ESTRATÉGIA PEDAGÓGICA ................................... 17
2.2.1 A Teoria das Inteligências Múltiplas .......................................................... 17 3 O DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE ..................................................................... 21
3.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 21 3.2 APLICAÇÃO FAT CLIENT OU THIN CLIENT? ............................................................ 22 3.3 O PARADIGMA ESTRUTURADO E MODULAR DE PROGRAMAÇÃO ................................ 23
3.3.1 O Método “Top-Down” ............................................................................... 24 3.3.2 O Processo de Modularização .................................................................. 25 3.3.3 Programação Modular ............................................................................... 26 3.3.4 O Paradigma Orientado a Objetos ............................................................ 27 3.3.5 A Arquitetura MVC .................................................................................... 30 3.3.6 A Linguagem de Programação C++ .......................................................... 32 3.3.7 A Linguagem de Programação JAVA ........................................................ 34 3.3.8 A Ferramenta Eclipse ................................................................................ 38 3.3.9 Banco de Dados ........................................................................................ 38 3.3.10 O Software Adobe Flash ......................................................................... 39
4 DESENVOLVIMENTO DO SIMULADOR DE OSCILOSCÓPIO ................................................. 41
4.1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 41 4.2 MATERIAIS E MÉTODOS ....................................................................................... 41 4.3 JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 44
5 VALIDAÇÃO DO SIMULADOR ......................................................................................... 47
5.1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 47 5.2 MATERIAIS E MÉTODOS ....................................................................................... 47 5.3 JUSTIFICATIVA .................................................................................................... 48
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 50
6.1 SIMULADOR ....................................................................................................... 50 6.2 INFRAESTRUTURA ............................................................................................... 54 6.3 VALIDAÇÃO DO SIMULADOR .................................................................................. 60
6.3.1 Questionário 1 ........................................................................................... 60 6.3.2 Questionário 2 ........................................................................................... 62 6.3.3 Questionário 3 ........................................................................................... 66
7 CONCLUSÃO ............................................................................................................. 69
8 TRABALHOS FUTUROS ........................................................................................ 72
9 REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 73
APÊNDICE A ............................................................................................................. 77
APÊNDICE B ............................................................................................................. 82
APÊNDICE C ............................................................................................................. 83
APÊNDICE D ............................................................................................................. 89
12
1 APRESENTAÇÃO
1.1 INTRODUÇÃO
A internet e o computador são tecnologias presentes na maioria do
cotidiano das pessoas. Hoje em dia vivemos em um mundo cuja cultura é baseada
na informação, e isto influenciou o modo como todos vivem, seja utilizando o
computador no trabalho, a internet para realizar pesquisas, entre outras atividades.
(AZEVEDO; BARBOSA; CURILEM, 2008).
Com a mudança na sociedade, inevitavelmente o ensino também
sofreu transformações, como a utilização de novas propostas pedagógicas e
tecnologias em sala de aula, que foram bons aspectos da evolução. No entanto, um
dos efeitos negativos com todo o processo foi a relação entre aluno e professor, que
vem perdendo seu significado, além da diminuição da personalização do ensino
(GARCIA; MARTINI, 2005). Estes aspectos são importantes, e muito se tem
discutido com o objetivo de encontrar soluções para o problema. Uma das respostas
é a utilização do computador como uma ferramenta cognitiva, por meio da extração
de sua potencialidade no intuito de ampliar e facilitar a aprendizagem (LIMA;
STELLE, 2000). Sobre o tema “ferramentas computacionais” dentro da área de
ensino, treinamento, foram encontrados os seguintes trabalhos na literatura:
• Em sua tese de doutorado, Dilermando (2006) apresenta a ferramenta
computacional AUXILIAR, com objetivo de potencializar a ação docente em módulos
de ensino de Engenharia;
• Em sua dissertação de mestrado, Guido (2000) apresenta o SetCom, um sistema
de apoio ao ensino em telecomunicações, com o objetivo de implementar uma
estrutura que pudesse contribuir com a proposta de facilitar o ensino de
telecomunicação via web;
• No Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, Lima et. al. (2000)
apresentaram um sistema computacional didático de auxílio à área de
processamento digital de sinais que permite dar demonstrações interativas
relacionadas à teoria básica de Processamento Digital de Sinais, tanto em nível de
graduação quanto de pós-graduação;
13
• Em sua dissertação de mestrado, Miguel (2008) apresenta um laboratório virtual
aplicado à educação em engenharia elétrica, a fim de auxiliar estudantes e
educadores do curso, permitindo a simulação de situações práticas, utilizando
componentes virtuais em ambientes controlados, entre outros recursos;
• No Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, Wood et. al. (2000),
apresentaram o software MONITOR, um programa para treinamento de técnicos de
equipamentos biomédicos sobre monitores cardíacos.
Neste presente trabalho houve a proposta em desenvolver e validar
uma ferramenta computacional (software) capaz de auxiliar alunos de graduação em
Engenharia Elétrica – além de fornecer uma nova alternativa ao professor para o
ensino – no aprendizado do instrumento de medição osciloscópio.
Para isso, esta monografia está organizada da seguinte forma:
• Capítulo 2: revisão de literatura sobre o contexto educacional, enfocando a
influência dos novos paradigmas pedagógicos e novas tecnologias no
desenvolvimento de novas práticas pedagógicas;
• Capítulo 3: revisão de procedimentos e ferramentas disponíveis para o
desenvolvimento de um software de qualidade;
• Capítulo 4: são apresentados os materiais e métodos utilizados para o
desenvolvimento do simulador de osciloscópio;
• Capítulo 5: neste capítulo encontra-se a descrição da metodologia utilizada para a
validação do software;
• Capítulo 6: resultados e discussões referentes ao processo de desenvolvimento e
validação do simulador de osciloscópio;
• Capítulo 7: são apresentadas as conclusões de todo o trabalho que foi
desenvolvido;
• Capítulo 8: para finalizar, são descritas sugestões de trabalhos futuros, como
continuidade dos estudos desta monografia.
O software foi desenvolvido com o auxílio das tecnologias JAVA e
Flash, da Adobe Systems, embasada em pesquisas sobre o layout dos osciloscópios
reais e com pessoas portadoras de daltonismo, um tipo de deficiência visual, a fim
de que o aplicativo possuísse acessibilidade.
14
1.2 OBJETIVOS
O objetivo principal do presente trabalho foi o desenvolvimento de
uma ferramenta computacional capaz de auxiliar no ensino do instrumento de
medição osciloscópio, ou seja, um aplicativo capaz de facilitar o processo de
aprendizagem do equiapamento. Para isto foi utilizado na criação do software as
tecnologias JAVA e Flash.
Além da criação do aplicativo, foi desenvolvida uma metodologia de
testes, que procurou avaliar:
- O perfil dos alunos;
- A influência do simulador no processo de aprendizagem;
- O desempenho dos alunos que utilizaram ou não a ferramenta computacional, a fim
de comprovar sua eficácia;
- A opinião dos usuários com relação ao aplicativo, indicando seu grau de satisfação;
- Sugestões e comentários, que pudessem fornecer subsídios para trabalhos futuros.
15
2 O CONTEXTO EDUCACIONAL
2.1 O PROCESSO DE APRENDIZAGEM
O processo de aprendizagem está em constante evolução.
Principalmente nas últimas décadas, em que houve um grande desenvolvimento dos
meios de comunicação e profunda transformação da sociedade, tais eventos têm
influenciado de maneira decisiva no meio educacional (GARCIA; MARTINI, 2005).
Neste contexto, surge como um desafio para o ensino fornecer respostas para os
requerimentos cada vez mais diversos da sociedade, com a melhor eficácia possível
(CURILEM, 2000).
Ao se deparar com este desafio, existem ferramentas que podem ser
úteis no intuito de permitir ao processo de aprendizagem acompanhar e satisfazer as
novas necessidades educacionais. As duas principais são os paradigmas
pedagógicos e os avanços tecnológicos. Um exemplo claro de suas utilizações é o
computador. Segundo Garcia e Martini (2005), trata-se de uma importante
ferramenta introduzida no ensino, seja para uso do professor na elaboração e
apresentação das aulas,na avaliação, como também do aluno, no auxílio, pesquisa e
acompanhamento de qualquer aula. Adicionalmente, é possível observar que o
computador é uma alternativa de prática pedagógica, explorando a potencialidade
do ensino por meio da cognição, permitindo ampliar e facilitar o processo de
aprendizagem (LIMA; STELLE, 2000).
Nos dias atuais, pode-se constatar que o ensino tradicional não
possui a mesma eficiência de antes, e necessita ser reformulado. O esquema atual
de ensino, em qualquer área, é baseada na antiga relação entre mestre e discípulo,
no qual existiam dois princípios fundamentais: uma relação de afeto entre os
mesmos, e também um contato direto com o que se desejava estudar. Esta relação
possuia o elemento fundamental que é o aprendizado de modo personalizado, onde
o mestre orientava o discípulo incluindo inúmeras variáveis ao processo de
aprendizagem, por meio da permanente e longa interação com o seu orientando. Ao
mesmo tempo os aprendizes tinham a oportunidade de entrar em contato direto com
os elementos de estudo. Devido à massificação do processo de aprendizagem e o
16
aumento do número de alunos, a relação que existia ficou mais impessoal, e com
isso, a personalização da aprendizagem se tornou uma realidade mais distante. Este
problema se reflete na possibilidade da perda de significado do processo educativo
para o discípulo. Nos dias atuais o mestre passou a ser o professor e o discípulo o
aluno. Este último, devido a todo este contexto, se depara no processo de
aprendizagem muitas vezes somente com uma representação abstrata dos
conteúdos, prejudicando o ensino (SALDÍAS, 2002). Neste sentido, a adoção de
ferramentas computacionais que utilizam técnicas pedagógicas, no intuito de
aproximar o aprendiz com a realidade dos conteúdos ministrados, podem ser úteis,
principalmente no contexto do ensino superior, cuja função é fornecer ao aluno um
ambiente mais próximo possível de sua futura realidade profissional (LOPES, 2007).
É inegável que a globalização e o desenvolvimento tecnológico
trouxeram como requisitos para o cotidiano do cidadão o anseio por velocidade nas
informações, sem deixar as preocupações com a precisão e acurácia de lado. Desta
forma, o que se observa na educação não é motivo de surpresa, ao contrário, trata-
se do curso natural da evolução. O processo de aprendizagem é atrelado à
sociedade, e uma vez que ela evolui constantemente, não existe a possibilidade de
o processo continuar sem mudanças.
A personalização do ensino, outra preocupação no contexto
educacional, foi perdida com o passar do tempo, conforme elucidado neste item. A
busca de uma solução para esta problemática é muito importante para a valorização
do ensino, assim como a recuperação do significado do processo educativo para o
aluno.
O uso de ferramentas computacionais, aliadas a novas práticas
pedagógicas pode ser uma interessante solução para a reversão deste cenário.
Trata-se de uma alternativa de modernização no ensino, no intuito de promover uma
personalização do processo de aprendizagem, além de permitir ao aluno, como no
caso do ensino superior, a imersão em um ambiente mais próximo à realidade
profissional.
17
2.2 A CIÊNCIA COGNITIVA COMO UMA ESTRATÉGIA PEDAGÓGICA
A busca por novas metodologias de ensino, motivadas pela procura
por renovação na área, é uma realidade. A curiosidade em desvendar a questão do
processo de aprendizagem, desde como ele funciona, quais meios podem facilitar e
quais podem prejudicar é algo estudado constantemente, possuindo um histórico
considerável. O número de publicações científicas com esta temática aumentou nos
últimos 30 anos (PFROMM apud SALDÍAS, 2002), e o que se tem observado é uma
linha de pesquisa voltada ao Processamento Humano de Informação, enfocando os
processos cognitivos que ocorrem com o indivíduo quando em aprendizagem. Neste
sentido, é apresentada uma visão sobre a Teoria das Inteligências Múltiplas. Ela
pode ser usada como uma ferramenta no sentido de permitir uma educação mais
personalizada, fato este que vai ao encontro à tentativa de resgate da essência da
antiga relação entre professor e aluno.
2.2.1 A Teoria das Inteligências Múltiplas
No início do século 20, o Ministro da Instrução Pública de Paris
levantou uma problemática à Alfred Binet e seu grupo de pesquisadores. O desafio
era o desenvolvimento de um método capaz de identificar entre todos os alunos do
ensino primário, quais estariam propensos a ficarem retidos no ano letivo, a fim de
que estes discentes viessem a receber assistência. A partir desta idéia surgem os
primeiros testes de inteligência, cuja tentativa é mensurar objetivamente e fornecer
uma resposta sobre a capacidade intelectual do indivíduo, reduzida a um número,
chamado de quociente de inteligência (Q.I.).
Este método de avaliação foi adotado pelos Estados Unidos anos
após o seu desenvolvimento, e em pouco tempo se disseminou por todo o mundo.
Soldados americanos foram recrutados para a Primeira Guerra Mundial por meio de
testes de inteligência. Todavia, a utilização desta metodologia passou a ser
questionada por estudiosos, gerando críticas quanto à validade do quociente de
inteligência como uma maneira de avaliar a inteligência de um indivíduo.
18
No início da década de 80 um grupo de pesquisadores da
Universidade de Harvard, liderados pelo psicólogo Howard Gardner, propõem uma
nova definição para inteligência. Nossa cultura tinha uma definição restrita sobre seu
significado (GARDNER apud ARMSTRONG, 2000), e na tentativa de avaliar o
conceito de forma mais ampla, foi desenvolvida a teoria das Inteligências Múltiplas.
Nela é apresentada a visão de que o indivíduo possui oito inteligências básicas, em
diferentes graus, que resultam em diferentes estilos e força cognitivos, todas
apresentando o mesmo nível de importância. Elas são:
• Lingüística: a capacidade de uso da palavra efetivamente, seja por meio do
discurso oral (contador de histórias, por exemplo) ou escrita (o poeta, por exemplo).
Esta inteligência contempla a habilidade de utilizar as estruturas e sintaxes, os sons
e fonemas, as semânticas e os significados, além do uso prático da linguagem. O
seu uso pode ser exemplificado por meio da retórica, que se baseia na questão de
convencer outro indivíduo sobre seu ponto de vista, ou para relembrar fatos ou
informar, havendo a possibilidade de ser usada para a metalinguagem (usar a
linguagem para falar sobre si mesmo);
• Lógico-Matemática: a capacidade de usar números efetivamente (como um
matemático, por exemplo), raciocinar (como um cientista, por exemplo). Esta
inteligência inclui a sensibilidade para lidar com padrões lógicos e relacionamentos,
proposições do tipo causa-efeito, funções, entre outras abstrações correlatas. Os
tipos de processos utilizados por indivíduos portadores desta habilidade incluem
categorização, classificação, inferência, generalização, cálculos e testes baseados
em hipóteses;
• Espacial: a habilidade de perceber o mundo visuo-espacial com acurácia (como um
caçador, por exemplo) e aplicar mudanças sobre estas percepções (como um
arquiteto, por exemplo). Ela é responsável por permitir ao indivíduo uma
sensibilidade com cores, linhas, formas, espaço e os relacionamentos entre todos
estes elementos, fornecendo a capacidade de visualizar, representar idéias visuais
ou espaciais graficamente, e orientar-se no espaço apropriadamente;
• Sinestésica: capacidade de utilizar o corpo para expressar idéias e sentimentos
(como um ator, por exemplo), ou utilizar as mãos para produzir ou transformar algo
(como um artesão, por exemplo). Ela inclui habilidades físicas específicas como
coordenação, balanço, destreza, força, flexibilidade e velocidade, além de
capacidades tácteis;
19
• Musical: a expertise para perceber (como um instrumentista, por exemplo),
discriminar (como um crítico musical), transformar e expressar formas musicais
(como um cantor, por exemplo). Esta inteligência está relacionada com a
sensibilidade para as qualidades inerentes a uma música, como o ritmo, a melodia.
Existem indivíduos que a possuem de forma intuitiva, ou então a desenvolveram por
meio do estudo formal, ou então a desenvolveram por meio do uso de ambas as
alternativas;
• Interpessoal: a habilidade de perceber e realizar distinções dos estados de humor,
as intenções, motivações e sentimentos sobre outras pessoas. Ela pode incluir a
sensibilidade para expressões faciais, voz e gestos; a capacidade de discriminar
entre diferentes tipos de estímulos interpessoais; e a habilidade de responder
efetivamente a estes estímulos de forma pragmática, como influenciar um grupo de
pessoas a seguir uma certa linha de ação;
• Intrapessoal: autoconhecimento e a habilidade de agir de acordo com alguma
circunstância com base nos conhecimentos prévios que podem contribuir na
elaboração de uma solução. Esta inteligência incluem a capacidade do indivíduo em
apurar uma imagem precisa de si mesmo (qualidades e defeitos); consciência do
seu humor, suas intenções, motivações, temperamentos e desejos; e a capacidade
de autodisciplina, auto-compreensão e auto-estima;
• Naturalista: perícia no reconhecimento e classificação de espécies de fauna e flora
presentes em determinado ambiente. Isto inclui também a sensibilidade para outros
fenômenos naturais (por exemplo, a formação das nuvens, montanhas), e no caso
de ambientes urbanos, a capacidade de discriminar os mais diversos objetos
inanimados presentes, como carros, tênis, capas de discos, entre outros.
Todas estas inteligências citadas anteriormente podem ser
desenvolvidas durante a vida, desde que o indivíduo seja estimulado de maneira
apropriada. O objetivo da escola deveria ser o de desenvolver estas inteligências e
ajudar o aluno a desenvolver o seu espectro particular de inteligência (TRAVASSOS,
2001). Segundo Saldías (2002), os princípios desta teoria são:
• Os indivíduos devem ser estimulados a utilizarem suas inteligências inerentes no
processo de aprendizado;
• As atividades educacionais devem estimular as mais diferentes formas de
inteligência;
• Qualquer processo que venha a avaliar a aprendizagem do indivíduo deve
20
considerar as diferentes formas de inteligência.
Com base na teoria exposta, é possível perceber o quanto ela pode
ser interessante no desenvolvimento de novas práticas educacionais. A teoria das
inteligências múltiplas está em conformidade com as idéias do ensino moderno,
reconhecendo que cada indivíduo possui oito inteligências distintas e com diferentes
graus, podendo ser todas estimuladas e desenvolvidas por meio de práticas
educacionais. Isto permite associar esta idéia ao desenvolvimento de ferramentas
computacionais, uma vez que pode-se explorar as diversas facetas da inteligência
em prol do desenvolvimento de uma prática de ensino mais individualizada.
21
3 O DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE
3.1 INTRODUÇÃO
Para o desenvolvimento de uma ferramenta computacional existem
procedimentos que, de maneira geral, servem como um norte para o processo.
Antes de qualquer codificação, utilizando determinada linguagem, ou qualquer
ambiente de desenvolvimento para desenvolver uma nova solução, é importante
realizar procedimentos que possibilitem que esta tarefa seja realizada sem maiores
complicações. No intuito de desenvolver um software de qualidade, deve-se pensar
nos seguintes passos:
• Análise e definição dos requisitos: deve-se compreender corretamente qual o
objetivo da aplicação, quem será o público alvo, qual o contexto em que está
inserido, e de que modo que a computação irá contribuir para a solução de toda a
problemática envolvida. É fundamental também nesta etapa avaliar as ferramentas
disponíveis que podem ser utilizadas no intuito de transformar a idéia concebida em
uma solução real;
• Projeto do sistema: neste ponto ocorre a visualização do projeto de forma mais
técnica, como a elaboração de esboços, para a definição da interface com o usuário,
o modo como as informações serão processadas, as configurações necessárias
para o ambiente de desenvolvimento, visando a elaboração de uma imagem de
como será o software;
• Desenvolvimento: é a parte em que a codificação, a elaboração da solução
computacional será efetivamente realizada, utilizando-se todo o planejamento das
etapas anteriores;
• Testes: uma parte fundamental da elaboração de uma aplicação. Após o
desenvolvimento da solução, é o momento de verificar se as necessidades do
usuário final foram atendidas, se houve problemas técnicos de execução,
popularmente conhecidos no meio técnico como bugs, ou então se a ferramenta
computacional se adaptou de maneira satisfatória ao indivíduo que a utiliza.
Seguindo-se estas diretrizes, existe uma probabilidade maior de o
software ao final possuir uma boa qualidade, seja no aspecto de atender às
22
necessidades do usuário, como no aspecto de desenvolvimento, possuindo
facilidades de manutenção, atualização, além da possibilidade de reutilização de
código, que vem evoluindo juntamente com as linguagens de programação, e os
paradigmas envolvidos na programação de computadores.
Neste capítulo, serão apresentados alguns conceitos envolvidos na
análise e levantamento de requisitos, e algumas linguagens, ambientes de
desenvolvimento disponíveis para o desenvolvimento de aplicações.
3.2 APLICAÇÃO FAT CLIENT OU THIN CLIENT?
Durante a concepção de uma solução computacional, é muito
importante durante a definição dos requisitos do sistema verificar se ele será uma
aplicação web ou então desktop - Quando utilizamos a terminologia web, deve-se
pensar de uma maneira ampla, não somente na internet, mas sim como qualquer
rede de computadores, seja ela privada, ou pública. Para isto, durante a análise e
levantamento dos requisitos deve-se entender o problema a ser solucionado, e
coletar informações que permitam a escolha correta. Elas são relativas à definição
do ambiente em que a aplicação está inserida - se é uma empresa de pequeno,
médio ou grande porte, uma universidade, uma instituição pública, etc. -, a sua
escalabilidade1 - o software será usado por um usuário que é caixa de uma pequena
empresa, ou será usado por vários funcionários de todas as filiais de uma
multinacional, ou então por vários alunos de uma instituição de ensino -, além do
aspecto técnico envolvido - qual a especificação dos computadores que serão
utilizados pela aplicação, desde sua capacidade de armazenamento,
processamento, até o sistema operacional no qual deverá funcionar.
Todos os aspectos citados acima contribuem para a escolha do
melhor tipo de aplicação para o contexto envolvido. Ao optar pelo desenvolvimento
web ou desktop, do ponto de vista técnico, se está definindo se o sistema estará
baseado na arquitetura Thin ou Fat Client.
1 Na engenharia de software, escalabilidade é uma característica desejável em todo o sistema, em uma rede ou em um processo, que indica sua habilidade de manipular uma porção crescente de trabalho de forma uniforme, ou estar preparado para crescer.
23
Fat client é uma denominação que se dá ao computador que possui
a maioria dos seus recursos localmente, e estando inserido em uma rede de
computadores com arquitetura cliente/servidor, depende o mínimo possível do
servidor. Isto significa que ao desenvolver uma aplicação desktop, se está
desenvolvendo uma aplicação que será instalada no computador, e com isso,
possuirá recursos próprios para sua execução. A vantagem desta abordagem é um
melhor controle sobre os recursos e configurações do sistema (SHELLY;
ROSENBLATT, 2009).
No caso do Thin client, ao contrário da definição para Fat client, é o
computador que não possui a maioria de seus recursos localmente. Estando inserido
em uma arquitetura de rede cliente/servidor, pode-se dizer que o computador é
dependente dos recursos do servidor. Este é o modelo presente no desenvolvimento
web. Ao desenvolver um sistema segundo esta visão, é importante ressaltar que a
aplicação estará presente no servidor, e o computador irá acessar o recurso por
meio da rede. A vantagem da elaboração de soluções Thin client é que são mais
fáceis de gerenciar, além de possuir menores custos com manutenção e
licenciamento (SHELLY; ROSENBLATT, 2009).
3.3 O PARADIGMA ESTRUTURADO E MODULAR DE PROGRAMAÇÃO
Durante o processo de desenvolvimento existe a codificação, que é
o processo de elaboração de código utilizando determinada linguagem de
programação. Para realizar esta tarefa existem técnicas que podem auxiliar, facilitar
o desenvolvedor. Neste sentido, uma das técnicas existentes é a programação
estruturada.
Os princípios básicos deste paradigma surgiram no final da década
de 60 do século XX,introduzidos pelo holandês Edsger Wybe Dijkstra (1930-2002),
ex-professor de ciência da computação, referência na área devido a suas
contribuições na área de desenvolvimento de algoritmos e programas, linguagens de
programação, sistemas operacionais e sistemas distribuídos. A idéia era melhorar a
24
manutenibilidade2 e a clareza dos códigos dos programas elaborados (LEITE, 2006).
Ainda segundo Leite (2006), quando o desenvolvedor utiliza esta técnica, três
objetivos são alcançados:
• A possibilidade de elaboração de códigos mais corretos;
• Uma boa manutenibilidade do programa;
• Melhor organização da lógica envolvida no código.
E com isso, os níveis de complexidade do algoritmo se reduzem a
três conceitos básicos:
• Desenvolvimento do programa por meio do método "top-down", que consiste em
refinamentos sucessivos;
• Modularização do programa, utilizando módulos funcionais, organizados
hierarquicamente;
• Cada um dos módulos possui poucas estruturas de controle.
3.3.1 O Método “Top-Down”
O raciocínio envolvido nesta filosofia é solucionar o problema
partindo de seu contexto mais geral, até chegar ao caso mais particular. Para a
utilização deste método, deve-se seguir os seguintes passos:
• Adquirir uma visão geral do problema;
• Definir primeiramente a rotina principal e, após isto, as sub-rotinas;
• Detalhar as responsabilidades de cada sub-rotina.
O objetivo do uso desta técnica é fazer com que a solução inicial,
por meio de refinamentos, venha a se tornar a solução particular, chamada também
de final, possuindo nível computacional (LEITE, 2006).
2 Em engenharia de software, manutenibilidade é um aspecto da qualidade de software que se refere à facilidade de um software de ser modificado a fim de corrigir defeitos, adequar-se a novos requisitos, aumentar a suportabilidade ou se adequar a um ambiente novo.
25
3.3.2 O Processo de Modularização
Como foi visto, ao utilizar módulos, o programador é capaz de
melhorar o entendimento do código e a sua manutenibilidade. Cada módulo é uma
rotina, que é um conjunto de instruções que realizam a execução de um
determinado processo. Além disto, estas rotinas possuem outras, constituindo as
sub-rotinas. Em uma definição formal, existem dois tipos de rotinas, que são as
funções e os procedimentos, que possuem o mesmo objetivo, de realizar
determinada tarefa dentro de determinada solução elaborada (LEITE, 2006).
Um procedimento é uma rotina capaz de executar uma tarefa
determinada. A figura 1 mostra um trecho escrito em portugol - pseudocódigo escrito
na língua portuguesa - da estrutura de um procedimento.
A função possui a mesma definição que o procedimento, com a
diferença de que ela, além de executar uma tarefa, retorna um resultado. A figura 2
mostra um trecho escrito em portugol da estrutura de uma função.
Figura 1 – Trecho escrito em portugol da estrutura de um procedimento.
26
Figura 2 – Trecho escrito em portugol da estrutura de uma função.
3.3.3 Programação Modular
A programação modular é uma estratégia de organização e
desenvolvimento de código que visa promover uma melhor legibilidade da solução
computacional. A estrutura consiste em interligar rotinas de forma lógica, no intuito
de solucionar um determinado problema. Isso quer dizer que o programa será
constituído de rotinas e sub-rotinas, que representam os módulos. Existirá uma
rotina principal que irá chamar outras rotinas, e estas utilizarão sub-rotinas, ou seja,
o módulo principal chama outros que irão executar tarefas determinadas. O software
modular garante sua boa estruturação. A figura 3 mostra o esquema de um
programa modular. Observe na imagem que o problema envolvido é a
implementação de uma estrutura de dados chamado pilha, sendo este o módulo
principal do programa. Porém, para adicionar e remover itens desta estrutura de
dados são utilizados os módulos push e pop, respectivamente. Ao invés de escrever
uma única rotina para solucionar o problema, foram escritas três rotinas, cada uma
solucionando uma parte do problema, e interligando-as de forma lógica, pode-se
gerar o mesmo resultado, porém de forma mais organizada.
27
Figura 3 – Esquema de um programa modular.
3.3.4 O Paradigma Orientado a Objetos
A orientação a objetos pode ser considerada uma extensão natural
do paradigma estruturado, sendo concebida no início dos anos 70 do século XX.
Hoje ela é muito utilizada para o desenvolvimento de aplicações, uma vez que utiliza
um conceito importante: similaridade com o mundo real.
Este paradigma é uma abordagem de desenvolvimento de software
que estrutura todo o problema e suas soluções por meio de um conjunto de objetos
distintos, sendo a estrutura e o comportamento dos dados incluídos na
representação. Existem sete características que definem a filosofia de programação
orientada a objetos, que serão todas encontradas em um projeto que utiliza esta
abordagem: identidade, abstração, classificação, encapsulamento, herança,
polimorfismo e persistência (PFLEEGER, 2004). Antes de definir cada uma delas, é
importante compreender os conceitos de classe e objeto, fundamentais para o
entendimento desta abordagem.
Para aclarar a idéia de classe, é oportuno utilizar uma abstração
com base no mundo real. Existem na natureza distintos tipos de animais, como cães,
gatos, pássaros, entre outros. Como se consegue distinguir que um cachorro não é
um pássaro? Pode-se pensar que o primeiro possui quatro patas, determinado tipo
de pelagem, late, é um tipo de animal que se locomove por meio terrestre. Já o
segundo possui somente duas patas, pia, a sua pelagem é diferente do cachorro,
28
pois uma ave possui penas, e seu meio de locomoção principal é aéreo, não o
terrestre. Existe um conjunto de atributos, comportamentos que definem cada um
destes animais. Pensando agora computacionalmente, é factível criar uma entidade
com determinados atributos e comportamentos que a definem. A ela denomina-se
classe (PFLEEGER, 2004).
O conceito de objeto pode ser elucidado com base no mesmo
raciocínio utilizado para a definição de classe. O termo cachorro é amplo, pois é
usado para todo animal que possui determinados atributos e comportamentos
semelhantes que o definem. Porém, estão incluídos dentro desta classe cães dos
mais variados tipos, com pelagens diferentes, latidos diferentes, tamanhos distintos,
que constituem as diversas raças existentes. Transferindo esta lógica para o mundo
da orientação a objetos, a classe é utilizada nos algoritmos por meio dos objetos,
que são instâncias de classes. Por meio deles, existe a capacidade de uma classe
possuir diversos estados para seus atributos, comportamentos. Eles ainda podem se
relacionar entre si para solucionar determinado problema (PFLEEGER, 2004).
Agora que existe a idéia do que representa uma classe e um objeto,
é viável definir as características da programação orientada a objetos.
• Identidade: os dados são organizados em entidades distintas e diferenciadas,
sendo estas chamadas de objetos;
• Abstração: a solução geral é dividida em partes fundamentais e são descritas por
uma linguagem simples e precisa;
• Classificação: para identificar objetos com comportamentos, atributos em comum e
realizar o agrupamento dos mesmos, é utilizado este conceito;
• Encapsulamento: a classe é uma entidade que utiliza esta técnica. Ela encapsula
os atributos e comportamentos de um objeto, fazendo com que os detalhes de
implementação estejam ocultos. Em muitas situações, principalmente quando
desenvolvedores utilizam classes desenvolvidas por outros, as únicas informações
que se tem das implementações feitas são os atributos que podem ter seus estados
mudados, e os comportamentos possíveis, não existindo informações a respeito do
seu código, do modo como os dados são processados de forma a gerar os
resultados;
• Herança: grosso modo, ela pode ser definida como a capacidade de uma classe
herdar atributos e comportamentos de outra. Para exemplificar, é interessante
imaginar uma situação hipotética. O contexto é a existência de um estacionamento
29
de automóveis, e o dono pede a uma empresa de desenvolvimento de software que
seja elaborada uma aplicação que possibilite resolver o problema de administrar os
carros que eventualmente passam pelo estabelecimento. Durante a análise e
definição de requisitos, percebe-se que será necessário efetuar o cadastro de todos
os carros. Neste ponto, durante o desenvolvimento de uma solução computacional
para este problema específico, a herança pode ser visualizada. Todo automóvel que
será cadastrado possui atributos em comum, como cor, marca, pneu, volante, motor,
farol, além de comportamentos semelhantes, como ligar, desligar, frear, acelerar.
Com isto, ao programar, é conveniente criar uma classe chamada Carro, por
exemplo, em que todas estas características mencionadas estarão implementadas.
No entanto, existem atributos, comportamentos que são específicos,
como no caso dos carros esportivos, que possuem turbo, conta giros. Para
solucionar, durante a implementação pode-se criar uma classe chamada Carro e
outra chamada CarroEsportivo, por exemplo, e ambas escrevendo todos os atributos
e comportamentos de um carro, e no caso da classe carroEsportivo, adicionando os
comportamentos específicos deste tipo de automóvel. Utilizando o conceito de
herança, o programador cria duas classes também, com a diferença de que não irá
implementar todas as características na classe CarroEsportivo. O desenvolvedor a
elabora com os atributos e comportamentos específicos de um veículo esportivo,
utilizando o mecanismo de herança para herdar as especificações existentes em
qualquer carro;
• Polimorfismo: é a capacidade de determinada classe manifestar um
comportamento específico de maneira diferente, de acordo com o estado do objeto
durante a execução do programa. Retomando o exemplo com o cadastro de veículos
o polimorfismo pode ser visto. Existem inúmeros modelos de automóveis, com
diferentes mecânicas, estilos. Com isto, o modo de frenagem, de aceleração pode
ser diferente entre um veículo e outro. Para o programador, existem algumas
possibilidades para solucionar o problema. A mais extrema seria o desenvolvedor
criar um modelo de cadastro para cada tipo de automóvel, o que na prática seria
trabalhoso e demorado. O mais elegante e eficiente seria implementar as classes
Carro e CarroEsportivo que, de acordo com o estado de seus objetos, sejam
capazes de manifestar comportamentos diferentes. Por exemplo, caso o atributo
freio durante o cadastro de um veículo fosse definido como "freio a disco", e em
outro cadastro houvesse a informação "freio ABS", ao ser chamado o
30
comportamento frenagem, o programa o executaria de maneira diferente por causa
do estado do objeto;
• Persistência: é a capacidade de um objeto, mesmo quando transformado, manter
seu estado, comportamento. Por exemplo, um sistema possui como objetivo
armazenar informações sobre o custo da passagem do transporte coletivo. O preço
pode mudar depois de determinado período, hoje custa um valor de x reais, amanhã
pode custar y reais, mas o que importa é que o preço diário seja mantido, a fim de
que possam ser realizados processamentos nos dados, como a elaboração de um
gráfico para verificar a evolução dos preços. Percebe-se que nesta situação os
objetos persistem, mesmo com a mudança nos atributos.
A orientação a objetos é uma poderosa ferramenta disponível para a
elaboração de soluções computacionais diversas. Ela permite, com base nos seus
princípios, a elaboração de códigos reutilizáveis, eficientes. Observando a realidade
envolvida no problema, é possível modelar sua estrutura, e traduzir
computacionalmente por meio de abstrações as relações, ações que foram extraídas
do processo.
O paradigma estruturado é baseado na funcionalidade, e separa ela
dos dados, ao contrário da orientação a objetos, que possuem os dois aspectos
definidos conjuntamente, e os objetos, que representam dados e funcionalidades.
3.3.5 A Arquitetura MVC
A escolha do paradigma de programação é um ponto fundamental
para o projeto de desenvolvimento de aplicações. A definição de uma arquitetura
para a construção de um software não é menos importante, podendo facilitar o seu
desenvolvimento.
Certamente o padrão de arquitetura mais famoso para o
desenvolvimento de aplicações nos dias atuais é o MVC (Model-view-controller),
elaborado por Reenskaug, e implementado primeiramente no ambiente de
programação Smalltalk-80 (GOLD apud COELHO, 1998). Ela visa separar a lógica
de negócio da lógica de apresentação, de modo que se possa desenvolver, fazer a
manutenção e o teste isolado de cada uma delas.
31
A arquitetura consiste em dividir a aplicação em três componentes:
• Modelo: responsável por representar detalhadamente as informações que são
operadas, seja fornecendo ao programa ou armazenando dados que foram gerados
durante a execução;
• Visão: este componente controla os aspectos visuais, o modo como os dados são
exibidos ao usuário, de forma a contribuir para a interação com o software;
• Controlador: é responsável por gerenciar os dados, realizando o processamento
das informações, a comunicação bidirecional entre os componentes de Modelo e
Visão.
Um esquema de como se relacionam os componentes, e como o
usuário interage com a arquitetura é mostrada na figura 4. Observe que o
componente Model se relaciona indiretamente com o View, por meio da relação
direta com o Controller. Em uma aplicação, o usuário interage com uma interface
gráfica (GUI - Guide User Interface, ou interface gráfica do usuário), que é
responsabilidade do componente View, e suas interações são gerenciadas pelo
componente Controller, que se comunica com a camada Model para o
armazenamento ou requisição de dados, ou seja, este último componente é
responsável pela persistência dos dados. Desta maneira é verificado que os três
componentes se relacionam com uma lógica definida, seja diretamente (View com
Controller, e este com o Model) ou indiretamente (View com Model).
Utilizando esta filosofia, o desenvolvimento de software se
transforma em uma tarefa menos complexa, e abre a possibilidade de,
independentemente da complexidade do problema, solucioná-los de forma mais
simples, dividindo em três componentes responsáveis por administrar um aspecto da
implementação. Esta maneira de pensar pode contribuir nos processos realizados
previamente à codificação, e com isto, reduzir o tempo de desenvolvimento do
projeto.
32
Figura 4 – Esquema de relacionamento na arquitetura MVC modificado de COELHO, 1998.
3.3.6 A Linguagem de Programação C++
Durante a análise e definição de requisitos, é recomendável avaliar
as principais linguagens de programação disponíveis para a codificação, de acordo
com os requisitos do software. Certamente, na maioria dos casos, a linguagem C++
está incluída entre as alternativas.
Ela é uma linguagem de programação multiparadigma, desenvolvida
em 1983 por Bjarne Stroustrup, que na época trabalhava nos laboratórios Bell,
divisão de pesquisa e desenvolvimento da empresa AT&T, companhia americana de
telecomunicações. Sendo uma evolução da linguagem C, o C++ compreende as
características da arquitetura do computador, utilizando instruções do processador,
assim como instruções com grau de abstração maior, mais próximos da linguagem
humana, e mais distantes do código de máquina. Isto faz com que ela seja
considerada linguagem de programação de médio nível (STROUSTRUP, 1994).
Esta visão adotada pela tecnologia de permitir ao desenvolvedor
optar por um paradigma de programação, como a estruturada ou a orientada a
objetos, por exemplo, torna a linguagem C++ muito rica, cheia de recursos. No
33
entanto, esta possibilidade acarreta em um nível de complexidade maior, que se
traduz de forma diretamente proporcional no nível de dificuldade de aprendizagem
da linguagem.
O C++ é uma ferramenta para a elaboração de softwares para
desktop, ou seja, aplicações do tipo fat client. O código desenvolvido deve ser
compilado, a fim de que seja criado um executável para o programa, e assim ele
possa ser instalado no computador. Para realizar o procedimento, existem diversos
compiladores disponíveis no mercado, que são escolhidos de acordo com o sistema
operacional do computador no qual será instalado, e também o ambiente de
desenvolvimento adotado. Eles podem ser compiladores livres para distribuição ou
proprietários, necessitando de licença para o uso. Provavelmente os mais famosos e
eficientes ambientes de desenvolvimento para a linguagem, que possuem o
compilador incluído são o Visual C++, da Microsoft, e o C++ Builder, da Borland. O
primeiro é específico para o sistema operacional Windows, e o segundo existem
versões para as plataformas Windows, Linux ou Mac OS.
O uso de compiladores específicos faz com que o software seja
específico para um determinado sistema operacional. Existem comandos nos
ambientes de desenvolvimento que algumas vezes só funcionam em sistema
operacionais específicos. Por exemplo, o comando clrscr() pode ser usado para
limpar a tela do prompt de comando, porém ele só funciona para o sistema
operacional Windows.
A linguagem permite a criação de bibliotecas próprias, além da
biblioteca padrão existente para o desenvolvimento. Isso significa que o processo de
codificação pode ser facilitado, além de promover uma melhor escalabilidade3 e
segurança à aplicação desenvolvida, uma vez que as bibliotecas padrão foram
desenvolvidas por especialistas.
3 Na engenharia de software, escalabilidade é uma característica desejável em todo o sistema, em uma rede ou em um processo, que indica sua habilidade de manipular uma porção crescente de trabalho de forma uniforme, ou estar preparado para crescer.
34
3.3.7 A Linguagem de Programação JAVA
JAVA é uma linguagem de programação orientada a objetos,
desenvolvida na década de 90 do século XX, por uma equipe de programadores
liderados por James Grosling, da Sun Microsystems (empresa fabricante de
software, semicondutores e computadores).
Ela é uma ferramenta extremamente atual, refinada, ampliada,
testada e experimentada por uma comunidade ativa de mais de quatro milhões de
desenvolvedores de software (SERSON, 2007), entre eles grandes empresas
multinacionais como Nokia, Motorola, Siemens, IBM, entre outras. Robusta e
versátil, a linguagem JAVA permite que um programa gravado em uma plataforma
possa ser executado em praticamente qualquer outra, ou então podem ser criadas
aplicações para a web e dispositivos móveis, por meio das edições Enterprise e
Micro da linguagem, respectivamente. Este leque de possibilidades faz com que a
tecnologia JAVA seja utilizada em diversas áreas, como:
• Telecomunicações: constitui uma tecnologia presente nos dispositivos de telefonia
móvel;
• Sistemas embarcados: como uma ferramenta para elaboração de softwares para
veículos automotivos. Algumas equipes da categoria de automobilismo Fórmula 1
utilizam JAVA para desenvolver soluções com a finalidade de realizar a tarefa de
telemetria dos carros de corrida;
• Área comercial: com o desenvolvimento de páginas para a rede mundial de
computadores ou aplicações desktop;
• entre outras, a saber: televisão digital, robótica.
Como se pode observar nos exemplos, a ferramenta de
programação pode ser usada tanto para o desenvolvimento de aplicações fat como
thin client. Esta é uma característica de versatilidade presente na tecnologia, que
proporcionou a sua disseminação pelos mais diversos campos, seja de pesquisa
como desenvolvimento de soluções computacionais.
A linguagem foi criada para ser portável, por meio de seu código
híbrido. Isso significa que o programa desenvolvido é compilado e interpretado.
35
Primeiramente existe a compilação que gera como resultado o byte
code, algo próximo de uma linguagem de máquina. Este código então é interpretado
e executado por uma máquina virtual, a Máquina Virtual JAVA (JVM). Ela é portável,
sendo compatível com praticamente todos os sistemas operacionais existentes,
como Windows, Linux, Mac OS, Solaris. Esta característica híbrida faz com que os
códigos gerados em qualquer ambiente de desenvolvimento sejam executados em
qualquer plataforma.
Segundo Serson (2007), a existência do garbage collector, ou
coletor automático de lixo, constitui uma vantagem do JAVA, uma vez que não é
necessário gerenciar diretamente a memória, como ocorre em outras linguagens
como Pascal, C, C++. A troca do uso de ponteiros por estruturas como objetos,
vetores, permite uma maior segurança nos códigos gerados.
Ainda existem outros mecanismos presentes na linguagem: o
controle de exceções e a capacidade de trabalhar com threads, ou seja,
processamento paralelo real. Estas características conferem ao JAVA maior
robustez.
3.3.7.1.1 Que é um framework?
Durante o desenvolvimento em linguagem JAVA, uma das grandes
vantagens é a questão da reutilização de código, que contribui para a redução do
tempo de desenvolvimento de uma aplicação. A tecnologia é orientada a objetos,
portanto existe o uso dos recursos de herança, polimorfismo, inerentes ao
paradigma utilizado. O framework é uma abstração de uma arquitetura, na maioria
dos casos complexa, de um conjunto de classes que se relacionam entre si,
podendo ser configuradas durante sua utilização. Ela possui um objetivo específico,
ou seja, existe uma proposta definida de solução para determinado problema
(GUIMARAES, 1997). Diferentemente de uma biblioteca convencional, como existem
em outras linguagens, o framework muitas vezes é responsável pelo fluxo de
controle da aplicação. Esta característica denomina-se inversão de controle.
Quando o controle da infraestrutura de um software é delegado a um
componente, fazendo com que o programador não tenha uma participação direta
36
nesta tarefa, pode-se dizer que existe a inversão de controle, uma característica
muito comum aos frameworks.
3.3.7.1.2 JAVA Server Faces
O JAVA Server Faces (JSF) é um framework para o
desenvolvimento de aplicações web. Ele é considerado a tecnologia mais avançada
para o desenvolvimento de aplicações para a internet pela comunidade de
desenvolvimento JAVA. O componente é o resultado de experiências com
ferramentas mais antigas, como o JAVA Server Pages, Servlets, o framework
STRUTS, todas para desenvolvimento de soluções para a web. Outra característica
interessante é que o JAVA Server Faces utiliza a arquitetura MVC, e com isso temos
uma ferramenta com a capacidade de ser integrada a outros frameworks de maneira
simples. Pode-se, por exemplo, utilizar um componente para facilitar o
desenvolvimento da camada de Modelo, delegar ao JSF a responsabilidade da
camada de Controle, e utilizar outro componente para auxiliar no desenvolvimento
da camada de Visão (BURNS; SCHALK; GRIFFIN, 2009).
Comentando mais especificamente a camada de visão, para o
desenvolvimento web, existem duas linguagens muito utilizadas em conjunto com o
framework: o HTML e o JavaScript.
O HTML – Hypertext Markup Language, ou Linguagem de Marcação
de Hipertexto – é a linguagem padrão para a elaboração de páginas para a internet,
sendo interpretada por qualquer navegador (ou browser) existente, como o Microsoft
Internet Explorer, Mozilla Firefox, Apple Safari, entre outros. Por meio dela é possível
a criação de formulários, tabelas, inclusão de textos e imagens nas páginas
apresentadas no navegador.
Para adicionar dinâmica ao HTML, existe a linguagem JavaScript,
pois permite que a interação do usuário com a página seja maior. É possível por
meio dela criar mensagens de alerta, validações para formulários por exemplo. Ela
necessita de um navegador para ser executado, e portável, pois está presente em
quase todos os browsers existentes.
37
3.3.7.1.3 Richfaces
É um componente desenvolvido pela JBOSS, uma empresa de
middleware, constituído de bibliotecas de estilos, funcionalidades, que podem ser
adicionadas ao framework JSF. Ele também contém um framework de recursos
dinâmicos, que agregam maiores recursos ao projeto, permitindo o desenvolvimento
de aplicações de internet ricas (RIA, do inglês Rich Internet Applications).
A definição de RIA é o desenvolvimento de aplicações cliente-
servidor, como no caso da web, com características e funcionalidades de softwares
feitos para desktop. Um exemplo é a criação de interfaces de interação com o
usuário - para a internet -, mais próximas - em termos de funcionalidade e visual - às
telas do sistema operacional (KATZ, 2008).
3.3.7.1.4 Hibernate
O Hibernate é um framework que pode ser utilizado, dentro de uma
arquitetura MVC, na camada de modelo. É uma ferramenta de mapeamento
objeto/relacional em JAVA. Ou seja, para acessar o banco de dados, por exemplo,
ao invés de utilizar a linguagem SQL para manipulá-lo, o framework permite a
criação de objetos que representam as tabelas do banco, que podem ser
manipulados durante a execução do programa. Isto aumenta a produtividade e a
velocidade de desenvolvimento de projetos em que é necessário utilizar banco de
dados, e fazer o acesso constante à registros (MINTER; LINWOOD, 2006).
Outro ponto importante é que a ferramenta torna o acoplamento
entre a persistência de dados e o código-fonte menor. A linguagem SQL possui
dialetos diferentes para cada tipo de banco, e ao utiliza-la no desenvolvimento do
código, ele fica de certa forma dependente da base de dados. Caso o desenvolvedor
troque o tipo de banco, ele fatalmente terá que revisar o dialeto SQL utilizado.
Utilizando o Hibernate o processo fica mais simples, pois no pior caso o
desenvolvedor mudaria algumas configurações do framework, não necessitando
38
modificar nenhuma linha do código da aplicação. Isto permite afirmar que a
ferramenta permite uma melhor manutenção do código.
3.3.8 A Ferramenta Eclipse
Eclipse é uma IDE (Integrated Development Enviroment, ou
Ambiente Integrado de Desenvolvimento) para desenvolvimento de software, com o
objetivo de agilizar este processo. Ela é a IDE JAVA mais utilizada no mundo
atualmente, possui uma forte orientação ao desenvolvimento com base em plug-ins,
que possuem o objetivo de facilitar o desenvolvimento dos mais variados
programadores, procurando atender às suas mais diversas necessidades (SERSON,
2007).
A característica marcante que popularizou o uso deste ambiente de
desenvolvimento foi sua interface gráfica, relativamente leve em comparação com
outros ambientes e também igual ao sistema operacional em que ele estivesse
sendo executado.
Além de ser uma IDE com uma ótima interface gráfica com o
usuário, trata-se de um software livre, ou seja, ele pode ser usado, copiado,
estudado e redistribuído sem restrições. Este é outro fator que contribui para sua
ampla utilização pelos desenvolvedores de aplicações.
3.3.9 Banco de Dados
Nos dias atuais o método de armazenamento de informações mais
utilizado é o banco de dados. Ele normalmente agrupa registros utilizáveis para uma
mesma finalidade. Existem modelos de bases de dados, como o de listas invertidas
ou então o modelo hierárquico. No entanto, o mais utilizado nos dias atuais é o
modelo relacional, em que suas estruturas possuem a forma de tabelas, constituídas
por linhas e colunas (FERRARI, 2007).
39
Dentre os bancos relacionais, pode-se citar o Oracle, SQL Server,
MySQL, PostgreSQL, entre outros. Todos são muito populares, porém, Oracle e
SQL Server são banco de dados que necessitam de licença para utilização, ou seja,
são proprietários, enquanto o MySQL e PostgreSQL são gratuitos e livre para uso
(ALECRIM, 2008).
Falando especificamente sobre os banco de dados livres, o MySQL
é otimizado para o desenvolvimento de aplicações web, e possui as seguintes
características:
• Disponibilidade para quase todos os sistemas operacionais existentes;
• Baixa exigência de processamento;
• Alta compatibilidade com linguagens como PHP, JAVA, Python, C, C++, entre
outras;
• É focado na agilidade.
Já o PostgreSQL é um banco de dados que, além de ser relacional,
é orientado a objetos. Ele é versátil, seguro, pelas características como:
• Ser multiplataforma, ou seja, pode ser executado em quase todos os sistemas
operacionais disponíveis;
• Compatível com várias linguagens de programação;
• Ser otimizado para operar grandes volumes de dados.
O que se pode observar é que as alternativas de ferramentas
gratuitas para o armazenamento de dados são interessantes, e possuem ótimas
especificações. Porém, quando se necessita de um banco de dados com um bom
gerenciador incluído, maior produtividade nas aplicações, operar volumes de dados
críticos, as alternativas proprietárias podem ser uma solução.
3.3.10 O Software Adobe Flash
Quando existe a necessidade de criar conteúdos multimídia, com
animações, sons, de maneira que possam interagir com o usuário, certamente uma
ferramenta vem à cabeça da maioria dos desenvolvedores: Flash. Trata-se de um
software de autoria da Adobe, uma grande empresa deste ramo, que contém um
conjunto de ferramentas que permitem a criação de conteúdos interativos,
40
especialmente para a internet. Entre elas, pode-se citar a linguagem de
programação ActionScript, que é baseada no paradigma de orientação a objetos,
disponível a partir da versão 5 do aplicativo. Esta característica faz com que a
ferramenta computacional seja amplamente utilizada, principalmente para o
desenvolvimento de mídias de publicidade, jogos e softwares educacionais (ADOBE,
2010).
Os arquivos gerados pelo programa possuem a extensão swf, e
podem ser visualizados pela maioria dos navegadores, que possuem plug-ins, ou
então por meio do Flash player, um aplicativo leve, criado somente para permitir a
leitura dos arquivos de extensão swf, distribuído de forma gratuita pela Adobe,
disponível para os sistemas operacionais mais conhecidos, como o Windows da
Microsoft, Linux, MAC OS e Solaris. Isso permite que conteúdos possam ser criados
para a visualização no ambiente desktop ou na web.
A ferramenta Flash é proprietária, ou seja, necessita de licença para
o seu uso, e o ambiente de desenvolvimento está disponível para as principais
plataformas: Windows, Linux, MAC OS e Solaris.
41
4 DESENVOLVIMENTO DO SIMULADOR DE OSCILOSCÓPIO
4.1 OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta
computacional capaz de auxiliar no aprendizado do instrumento de medição
osciloscópio, permitindo que conceitos básicos de visualização de formas de onda
por meio do dispositivo sejam assimilados durante o processo, como a verificação da
amplitude de um determinado sinal, seu período, além do entendimento do conceito
de defasagem entre duas formas de onda.
4.2 MATERIAIS E MÉTODOS
Para a construção do aplicativo de simulação, previamente foram
realizadas análises e definição de requisitos do software. Primeiramente foi realizada
uma pesquisa sobre os tipos de layouts de osciloscópios reais. O apêndice A mostra
os estilos encontrados, desde modelos analógicos até digitais, dos mais diversos
fabricantes.
O próximo passo foi a definição das funções do osciloscópio que
seriam implementadas, o desenho do layout do simulador. Neste ponto, foram
definidos: o desenho do dispositivo virtual; como seriam os botões e a tela; os
padrões de cores; e a espessura das linhas para as formas de onda, ou seja, houve
a elaboração do estilo da interface de interação com o usuário. Para a definição do
padrão de cores, foi realizada uma pesquisa com pessoas que possuem daltonismo,
um problema que impossibilita ao portador da enfermidade diferenciar todas ou
algumas cores (a imagem utilizada para a definição dos padrões pode ser vista no
apêndice B).
As características que foram escolhidas para implementação no
simulador foram:
• A existência de dois canais, 1 e 2, com um botão para a seleção de um deles ou
ambos;
42
• Dois botões para ajuste do nível de tensão do sinal na tela do osciloscópio, sendo
um para cada canal criado;
• Um botão para o ajuste do período da forma de onda;
• Uma chave para ligar e desligar o simulador;
• Dois botões para a seleção dos modos AC, DC e GND, sendo um para cada canal;
• Um botão para ajuste da posição do sinal em relação ao eixo horizontal;
• Dois botões para o ajuste da forma de onda em relação ao eixo vertical, sendo um
para cada canal.
Para simular as entradas dos canais, foi definida a implementação
de uma caixa de seleção de sinais para cada um deles, em que o usuário poderia
escolher entre as formas de onda senoidal, retangular e dente de serra. Cada uma
delas possuiria amplitudes diferentes, porém, para cada canal o período seria igual.
Portanto, isso significa que somente sinais pertencentes a canais diferentes
possuiriam períodos distintos.
Com a definição e análise dos requisitos, houve o início do processo
de desenvolvimento da ferramenta computacional. Para a elaboração do simulador
foi utilizado o software Flash CS5 (versão 11). Cada função que o osciloscópio
virtual teria foi implementada separadamente, e posteriormente foram associadas e
acopladas à interface gráfica desenvolvida. Cada um dos botões seria como uma
classe, em que cada uma delas possuía uma determinada responsabilidade. Os
componentes foram implementados da seguinte maneira – o esquema das classes é
mostrado na figura 5:
• Botões de ajuste de voltagem dos canais: por possuírem a mesma
responsabilidade, de ajustar a escala de voltagem por divisão, a idéia de
implementação foi a mesma. Conforme os botões fossem rotacionados, o ângulo do
giro era calculado por meio da tangente. Os 360 graus foram divididos em ângulos
múltiplos de 20 graus, de modo que para cada um destes intervalos
correspondessem a uma escala de tensão diferente. Por exemplo, de 0 até 20 graus
a escala seria de 10mV/DIV, já para o intervalo de 20 até 40 graus seria outro valor,
e assim por diante. A classe para estes botões tinha a responsabilidade de
identificar a escala escolhida por meio do cálculo da tangente, dimensionando a
imagem no seu eixo y de acordo com o ajuste do usuário;
• Botão de ajuste do período das formas de onda: a mesma idéia utilizada para a
definição da escala de voltagem foi utilizada para o desenvolvimento deste botão;
43
• Botão de ligar e desligar: ele possuía uma classe simples, em que existia um
atributo booleano que caso verdadeiro acionava o simulador, mostrando a forma de
onda na tela, ocorrendo o contrário caso fosse falso. Este atributo era modificado por
meio do clique do usuário no botão;
• Botão de deslocamento das formas de onda nos eixos x e y: as classes para os
botões eram semelhantes. Eles possuíam somente um atributo, que guardava a
posição atual da onda. Conforme eram clicados pelo usuário, isto desencadeava na
classe a chamada de uma função que realizava o incremento ou decremento do
valor da posição da forma de onda, realizando o deslocamento nos eixos x ou y;
• Botão de ajuste dos modos dos canais: para esta classe foram utilizados 3
atributos booleanos, um para cada modo do osciloscópio: AC, DC ou GND.
Conforme o clique do usuário no botão, a classe definia um dos modos como
verdadeiro, sendo apresentado na tela para o usuário, e os demais eram definidos
como falso, e desta maneira, não sendo apresentado ao usuário;
• Botão de seleção do tipo de onda: esta classe possuía uma interação diferente das
demais. Conforme o deslocamento do botão feito pelo usuário, a classe era
chamada, e conforme a posição do botão, o tipo de onda era selecionado e
apresentado ao usuário;
• Botão de seleção de canal: de maneira análoga ao botão de seleção do tipo de
onda ele foi implementado. A diferença consiste que, conforme a posição, um dos
canais ou ambos eram mostrados ao usuário.
Foram criados dois tipos de simuladores, um com as formas de onda
semelhantes ao observado no osciloscópio digital, e outro com as formas de onda
semelhantes ao observado no osciloscópio analógico.
Ao término do simulador, foi desenvolvida uma infraestrutura para
publicação na internet, com o auxílio da tecnologia JAVA, associada aos frameworks
JAVA Server Faces - associando com as linguagens HTML e JavaScript -, Richfaces
e Hibernate. Ela foi responsável por realizar a identificação e a administração dos
usuários, além de prover um guia de referência para utilização do simulador. A
língua utilizada para a elaboração dos textos da infraestrutura foi a inglesa.
44
Figura 5 – Esquema das classes implementadas no simulador.
4.3 JUSTIFICATIVA
A pesquisa dos layouts de osciloscópios reais foi importante para a
definição do estilo do dispositivo virtual, permitindo a verificação das formas dos
botões, da tela, de como as formas de onda são apresentadas, além de como as
informações de ajustes feitas pelo usuário são mostradas. Por meio desta
verificação, foi possível incluir ao simulador alguns elementos reais, fato este
positivo, que está de acordo com a proposta de desenvolvimento desta ferramenta
computacional.
45
Uma vez que o osciloscópio virtual possuía uma função didática, foi
interessante o desenvolvimento de um layout que fosse viável para qualquer
usuário, inclusive para aqueles que possuem problemas de visão, mas ainda
enxergam como pessoas portadoras de daltonismo. Esta característica melhorou a
acessibilidade do software, fato este importante para aplicações com a função
educacional.
Quanto às funções escolhidas para implementação, trata-se dos
ajustes básicos que são necessários para utilização de um osciloscópio. Devido ao
tempo disponível para o desenvolvimento do projeto, este presente trabalho focou
em implementar uma primeira versão do simulador, em que fosse possível permitir
ao usuário - principalmente aquele que nunca teve a oportunidade de entrar em
contato com um osciloscópio real - aprender a realizar os ajustes mínimos para a
visualização de sinais na tela do dispositivo. O que se procurou desenvolver foi uma
aplicação voltada às pessoas que estão iniciando estudos relativos ao equipamento.
A proposta de criação de um simulador apóia a idéia de elaborar
novas estratégias pedagógicas, no intuito de promover a atualização do processo
educacional, por meio da exploração da teoria das inteligências múltiplas, utilizando
o conceito e estimulando o usuário à desenvolver principalmente as inteligências
lógico-matemática e espacial durante a aprendizagem.
A motivação em desenvolver o simulador com o auxílio do software
Flash se deve aos seguintes problemas encontrados durante a análise do projeto:
• A interface de interação com o usuário possuía diversos botões, chaves de ajustes
da forma de onda na tela do osciloscópio virtual;
• A tela deveria apresentar a forma de onda de forma dinâmica, pois o usuário
poderia ajustar instantaneamente a visualização, como no equipamento real.
Para resolver estes problemas da maneira mais simples, seria
necessária uma ferramenta que permitisse a geração de gráficos, e ao mesmo
tempo uma forma de incluir códigos de programação que pudessem gerar a
interação com o usuário. Para aliar programação e animação, o software Flash se
encaixou nesta proposta de forma satisfatória.
No contexto educacional, a criação de uma versão analógica e outra
digital foi pertinente, uma vez que as formas de onda que podem ser observadas na
tela do osciloscópio são diferentes. E para o indivíduo que está conhecendo o
equipamento, isto pode ser motivo para a geração de dúvidas, questionamentos.
46
Apresentar as versões analógica e digital permite uma abordagem mais abrangente
do dispositivo.
O desenvolvimento da aplicação para a web foi interessante, pois
não existe a preocupação da existência de uma estrutura com computadores
portadores de grandes capacidades. Desde que exista um navegador e o aplicativo
Flash Player, o simulador pode ser executado. Isso permite que o software tenha a
qualidade de ser estação livre, ou seja, funcione na maioria dos navegadores de
internet existentes, e conseqüentemente nas principais plataformas disponíveis.
A utilização da tecnologia JAVA para a elaboração da infraestrutura
permite que o servidor que armazena a ferramenta computacional possua qualquer
sistema operacional, ou seja, trata-se de um software multiplataforma. O framework
JAVA Server Faces permitiu a utilização da arquitetura MVC, contribuindo para uma
melhor manuteniblidade e confiabilidade da infraestrutura criada. O uso do Hibernate
e do Richfaces permitiram uma maior agilidade no processo de desenvolvimento.
Os objetivos da infraestrutura foram criar um controle ao acesso do
simulador, permitindo que usuários sejam cadastrados, gerenciados, e também a
elaboração de um guia para o usuário, a fim de auxiliá-lo no uso do aplicativo. Estas
características fazem com que o software desenvolvido ficasse mais completo. A
utilização da língua inglesa para a confecção dos textos da infraestrutura se deve ao
fato de o idioma estar inserido no contexto de linguagem universal de comunicação
no mundo.
47
5 VALIDAÇÃO DO SIMULADOR
5.1 OBJETIVOS
O objetivo principal em validar o simulador foi a verificação de sua
eficácia, por meio de uma metodologia de avaliação desenvolvida para observar na
prática a influência da ferramenta computacional no processo de aprendizagem do
instrumento de medição osciloscópio.
5.2 MATERIAIS E MÉTODOS
Para realizar a validação do simulador foi utilizada a turma da
disciplina de Eletricidade Básica II, pertencente ao primeiro ano do curso de
engenharia elétrica da Universidade Estadual de Londrina (UEL). Para as aulas de
laboratório, a classe foi dividida em duas turmas: em uma delas haveria somente a
aula prática, e na outra haveria, além do experimento, o uso do simulador
previamente.
Os alunos de ambas as turmas foram submetidas ao questionário 1
previamente ao início da aula, e a uma avaliação ao final do experimento
(questionários 2a e 2b). O questionário 1 consistia de perguntas relativas ao seu
hábito de estudos, sua familiaridade com o computador, a internet e o osciloscópio.
Para os alunos que foram submetidos ao simulador houve a aplicação de um
questionário 3, com perguntas relativas ao uso da ferramenta. Todos os
questionários elaborados podem ser vistos no apêndice C. Eles foram desenvolvidos
com o auxílio do professor Leonimer Flávio de Melo, professor da disciplina, e
também do professor Ernesto Fernando Ferreyra Ramírez, orientador deste presente
trabalho.
A primeira turma de laboratório foi submetida à seguinte
metodologia:
• Responder ao questionário 1 antes do início da aula;
48
• Realização do experimento;
• Realização da avaliação (questionário 2a).
Para a segunda turma de laboratório foi aplicada a seguinte
metodologia:
• Responder ao questionário 1 antes do início da aula;
• Utilização do simulador;
• Realização do experimento;
• Realização da avaliação (questionário 2b);
• Responder ao questionário 3;
As aulas foram ministradas no laboratório de eletrônica do
Departamento de Engenharia Elétrica da UEL, e para a utilização do simulador foi
utilizada a sala de informática do curso de Agronomia da UEL, que situava-se ao
lado do laboratório.
Além da realização das avaliações por meio dos questionários, cada
aluno teve anotados o tempo de execução do experimento e o tempo gasto para
responder à avaliação.
5.3 JUSTIFICATIVA
Para validar a ferramenta computacional desenvolvida, a
participação dos alunos da engenharia elétrica foi uma ótima opção, uma vez que o
osciloscópio é um instrumento de fundamental aprendizagem no curso. Na disciplina
de Eletricidade Básica II consta em sua ementa a proposta de apresentação dos
principais instrumentos de medidas existentes, fato que contribui com o objetivo do
simulador, que era a de ser uma ferramenta didática para auxiliar o aprendizado do
osciloscópio. Todos estes fatos fizeram com que fosse propícia a avaliação do
simulador utilizando os discentes da disciplina.
A aplicação de metodologias diferentes em cada uma das turmas,
uma utilizando e outra não o simulador, permitiu a avaliação imparcial da ferramenta
computacional desenvolvida, ou seja, a determinação de sua eficácia na prática.
O questionário 1 foi elaborado com o objetivo de levantar o perfil de
cada aluno. Descobrir seu nível de conhecimento sobre o osciloscópio antes da
49
realização da aula de laboratório, sua familiaridade com o computador e a internet,
além de verificar se seu hábito de estudos permite uma análise melhor dos
resultados, do desempenho de cada aluno que participou dos testes.
Os questionários 2a e 2b foram importantes para a verificação do
quanto foi assimilado pelo discente por meio de cada uma das metodologias de
ensino. Foram fundamentais para a constatação de quão válido pode ser o
simulador ao aprendizado do osciloscópio. O questionário 2a foi aplicado a uma
turma e o questionário 2b à outra. Os dois consistiam das mesmas questões, porém
com os valores nos enunciados modificados. Isto foi necessário devido à diferença
de uma semana entre as aulas das duas turmas, evitando desta forma que a última
turma a realizar a aula de laboratório fosse eventualmente favorecida.
O questionário 3 consistia de perguntas relativas ao uso da
ferramenta computacional. O que se buscou foi descobrir as impressões do usuário
com relação ao simulador, se ele é fácil de ser utilizado e se possui uma boa
interface de interação. Havia também perguntas no intuito de verificar se o aluno
achou válida a utilização da ferramenta, se ela contribuiu para o seu aprendizado.
Para completar a avaliação, os tempos de realização da parte
experimental do laboratório e de avaliação foram medidos. Estas medidas foram
fundamentais para a avaliação completa do simulador. O que se procurou observar
foi se o tempo de execução das atividades práticas de laboratório, bem como
responder ao questionário 2a ou 2b são diferentes quando ocorre o uso do
simulador. Se houvesse uma diminuição dos tempos, isto poderia representar que a
ferramenta computacional contribui para o aprendizado do dispositivo, uma vez que
a execução das tarefas em um menor tempo poderiam representar maior
conhecimento sobre o osciloscópio.
50
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 SIMULADOR
A implementação do simulador utilizando a tecnologia Flash gerou
os resultados esperados. A figura 5 mostra a versão analógica do simulador de
osciloscópio, e a figura 6 apresenta a versão digital, sendo executados no
navegador Apple Safari. É possível perceber que as telas do simulador apresentam
o padrão de cor de forma que pessoas portadoras de daltonismo possam visualizar
as formas de onda. É possível observar que o estilo das demais partes dos
simuladores utilizaram alguns padrões de cores diferentes, e isto permite que cada
um seja identificado facilmente antes da sua utilização.
Figura 6 – Simulador analógico.
51
Figura 7 – Simulador digital.
Fazendo uma análise de outros aspectos do simulador, é possível
observar:
• Todas as funções definidas na metodologia foram implementadas;
• A utilização de botões em que o usuário necessita arrastar, clicar, torna o
simulador mais fiel ao osciloscópio real;
• A interatividade da ferramenta computacional apóia a teoria das inteligências
múltiplas, pois estimula a inteligência lingüística para identificar as funcionalidades
do simulador, a lógico-matemática para efetuar leituras de aspectos das formas de
onda observadas, a espacial para visualização e utilização da aplicação e a
sinestésica para operar o simulador.
Por meio dos principais navegadores existentes foi possível executar
a ferramenta computacional. A figura 7 mostra o simulador sendo executado no
Internet Explorer, a figura 8 apresenta a aplicação no navegador Mozilla Firefox, as
52
figuras 9 e 10 mostram o simulador no navegador Google Chrome e Apple Safari
respectivamente. Este resultado se mostra importante, pois a aplicação é portável a
qualquer navegador, o que mostra que ele pode ser acessado por computadores
com diferentes sistemas operacionais.
Figura 8 – Simulador sendo executado no navegador Internet Explorer.
Figura 9 – Simulador sendo executado no navegador Mozilla Firefox.
53
Figura 10 – Simulador sendo executado no navegador Google Chrome.
Figura 11 – Simulador sendo executado no navegador Apple Safari.
54
6.2 INFRAESTRUTURA
A infraestrutura desenvolvida com a tecnologia JAVA foi
interessante, pois permitiu sua execução em diferentes navegadores. Isto faz com
que a aplicação completa, ou seja, a infraestrutura com o simulador, seja acessada
por qualquer sistema operacional, atingindo um dos objetivos definidos para a
ferramenta computacional. A figura 11 mostra uma das telas da infraestrutura
funcionando no navegador Internet Explorer. As figuras 12, 13 e 14 mostram o
comportamento desta mesma tela nos navegadores Mozilla Firefox, Google Chrome
e Apple Safari, respectivamente. É possível notar que o visual é o mesmo,
evidenciando que o comportamento em qualquer navegador é igual, e isso
comprova que a infraestrutura é portável.
Figura 12 – Infraestrutura sendo executada no navegador Internet Explorer.
55
Figura 13 – Infraestrutura sendo executada no navegador Mozilla Firefox.
Figura 14 – Infraestrutura sendo executada no navegador Google Chrome.
56
Figura 15 – Infraestrutura sendo executada no navegador Apple Safari.
Para o usuário convencional e o administrador da aplicação, o modo
de visualização da infraestrutura é diferente, apresentando um espaço para controle
de usuários no caso do administrador. A figura 15 mostra a tela de login, as figuras
16 e 17 mostram a página inicial após a validação do usuário caso ele seja
administrador ou não. O sistema identifica durante a validação do usuário qual o seu
perfil, e automaticamente habilita ou desabilita o espaço de administração das
pessoas que utilizam o simulador. As telas acessíveis ao administrador são
mostradas nas figuras 18 a 20.
A figura 21 apresenta a tela para acesso ao simulador. É possível
observar a existência de três links, um para acesso à versão analógica, outro para a
versão digital e o último para a abertura de um guia de referência, para auxiliar na
operação do simulador. Uma das telas do guia é mostrada na figura 22.
57
Figura 16 – Tela de login da infraestrutura.
Figura 17 – Tela inicial após o login do administrador.
58
Figura 18 – Tela inicial após o login do usuário convencional.
Figura 19 – Tela de administração dos usuários.
59
Figura 20 – Tela de cadastro de usuários.
Figura 21 – Tela de atualização de usuários.
Figura 22 – Tela para acesso ao simulador.
60
Figura 23 – Tela do guia do usuário.
6.3 VALIDAÇÃO DO SIMULADOR
Para melhor visualização dos resultados, são apresentadas as
estatísticas separadas por itens, organizadas segundo cada um dos questionários,
além dos tempos medidos durante a realização de todo o processo. Para os
questionários são apresentados os enunciados, seguidos dos resultados e
discussões.
6.3.1 Questionário 1
O questionário 1 procurou realizar uma pesquisa do perfil do aluno,
para descobrir se antes da aula de laboratório ele já possuía conhecimentos sobre o
osciloscópio, além de buscar informações a respeito de seu hábito de estudos e seu
nível de contato com o computador.
• Questão 1: Possui familiaridade com o computador?
Todos os alunos da turma 1, que não utilizaram o simulador antes da
realização da aula prática de laboratório, responderam possuir familiaridade com o
computador, constituindo uma porcentagem de 100%. Para os alunos da turma 2,
que utilizaram o simulador antes da realização da aula prática, 13 (87%) dos 15
61
alunos responderam que possuíam familiaridade com o computador, enquanto 2
(13%) alunos afirmaram não possuir. Isto permite concluir que a maioria dos
participantes possuía conhecimentos sobre informática. Este é um quesito básico
para que o simulador possa ser uma ferramenta útil no aprendizado do aluno, e
pelos dados é possível verificar que a utilização de recursos computacionais com o
objetivo de implantar uma nova metodologia de ensino é viável nesta situação.
• Questão 2: Possui computador com internet em casa?
Todos os alunos que participaram da validação, ou seja, 100% dos
alunos da turma 1 e 2 possuem um computador com acesso à internet. Caso
houvesse o interesse em acessar o simulador nos seus domicílios, não existiriam
dificuldades. A proposta de adotar um ambiente web para a ferramenta
computacional parece ser uma boa estratégia.
• Questão 3: Lê inglês?
Aproximadamente 11 (65%) dos 17 alunos da turma 1 responderam
saber ler na língua inglesa. Para a turma 2, 13 (87%) dos 15 alunos afirmaram
possuir habilidade de leitura em inglês. Pelas porcentagens obtidas nas duas
turmas, percebe-se que uma parcela dos alunos (8 ou 24%) não possui o domínio
na leitura de textos em inglês. Este resultado mostra que 76% dos alunos
conseguem ler as funções do simulador e do dispositivo real, que utilizam o idioma
inglês para comunicação com o usuário. Para os alunos que não possuem nível de
leitura suficiente, este fato não seria tão negativo, uma vez que por meio do
simulador o discente poderia fazer a inferência das funções com as palavras que são
apresentadas na tela, facilitando a operação do equipamento real. Entretanto, isto
mostra a necessidade de disponibilizar uma versão em português do manual do
simulador e do equipamento.
• Questão 4: Gosta de estudar sozinho?
Dos alunos da turma 1, 16 (94%) dos 17 participantes responderam
gostar de estudar sozinho, enquanto na turma 2, 11 (73%) dos 15 alunos também
gostam. Para uma melhor análise da resposta para a questão, é interessante
verificar os resultados da questão 5.
• Questão 5: Tem o hábito de estudar em casa ou na biblioteca regularmente?
Dos alunos da turma 1, 14 (82%) dos 17 participantes responderam
possuir o hábito de estudar em casa ou na biblioteca, enquanto na turma 2, 8 (73%)
dos 15 alunos afirmaram possuir o costume. O desenvolvimento do aluno durante
62
sua participação nas aulas, seu desempenho nas avaliações possui relação com o
seu hábito de estudos. O simulador foi uma proposta educacional de tornar o ensino
do osciloscópio uma atividade mais dinâmica, interessante e esclarecedora. Porém,
não existe validade de uma nova metodologia de ensino se o aluno não contribui
para o processo. Possuir o gosto de estudar sozinho e regularmente constituem
fatores que contribuem para que a adoção do simulador como uma nova proposta
educacional.
• Questão 6: Já teve contato com um osciloscópio?
Dos 17 alunos da turma 1, 5 (29%) tiveram contato com o
osciloscópio antes da realização da aula de laboratório, enquanto na turma 2 houve
3 (20%) dos 15 alunos com conhecimento prévio. Todos eles afirmaram ter cursado
ensino técnico durante o ensino médio. De acordo com a resposta desta questão é
possível realizar uma melhor análise dos resultados relativos do questionário 2, a
avaliação, e também os tempos medidos durante a validação, por permitir a divisão
de todos os alunos participantes em 4 grupos diferentes, separados segundo os
critérios de possuir conhecimento sobre o osciloscópio e também se o aluno utilizou
o simulador.
6.3.2 Questionário 2
O questionário 2 foi uma avaliação realizada pelos alunos da
disciplina de Eletricidade Básica II do curso de Engenharia Elétrica da UEL. Ela foi
aplicada ao final da parte prática da aula de laboratório, e procurou medir o
conhecimento adquirido pelo aluno. A tabela 1 mostra as médias de cada turma, os
tempos médios de experimento, prova e uso do simulador. Para esta tabela, são
mostradas as notas médias na avaliação, além dos tempos de realização do
experimento, da prova e uso do simulador. Na turma 1, dos 17 alunos participantes,
3 chegaram atrasados na aula, e deste modo houve interferência na imparcialidade
dos resultados, uma vez que não responderam o questionário 1 e iniciaram o
experimento ao mesmo tempo dos demais discentes, o que poderia interferir no
processo de aprendizagem. A tabela 1 mostra os resultados caso os alunos que
63
chegaram atrasados fossem considerados ou não, para que seja possível verificar a
influência do evento na validação.
Tabela 1 – notas médias e tempos médios de realização do experimento, da prova e uso do simulador para as turmas 1 e 2.
Turma 1 1* 2 Nota média 68,00 62,00 62,50 Tempo prova 19min 12s 15min 36s 20min 42s Tempo simulador - - 27min Tempo experimento 2h 3min 36s 1h 56min 53s 1h 31min 12s
Tempo total 2h 22min 48s 2h 12min 29s 2h 18min 54s Notas: (*) Análise dos resultados considerando os alunos que chegaram atrasados.
É possível observar que as médias foram próximas, quando se
compara os resultados obtidos pelos alunos que usaram ou não o simulador. Os
alunos da turma 1 ficaram com uma média maior que da turma 2, em
aproximadamente 6 pontos, de uma escala de 0 a 100. Quando os alunos que
chegaram atrasados são considerados na comparação, a diferença cai para meio
ponto, utilizando a mesma escala mencionada anteriormente, só que desta vez os
alunos que utilizaram o simulador possuem a melhor média. Esta última análise,
contudo, não pode ser considerada, uma vez que ao chegarem atrasados, os alunos
perderam parte da atividade prática do laboratório, comprometendo o processo de
aprendizagem. Os questionários desenvolvidos para a avaliação podem ser vistos
no apêndice C.
A tabela 1 evidencia um tempo menor de realização do experimento
pelos alunos da turma 2, em um pouco mais de 30 minutos. O tempo de utilização
do simulador somado ao tempo de realização da parte experimental da turma 2
resulta em um valor aproximadamente igual ao tempo de realização da parte
experimental dos alunos da turma 1, confirmando que o simulador contribuiu para
reduzir o tempo de realização da aula prática no laboratório.
Os resultados obtidos, da maneira como estão apresentados, não
permitem uma análise mais aprofundada das informações obtidas com a aplicação
64
da avaliação. Para isto, a questão 6 do questionário 1 pode contribuir, pois permite
que todos os alunos sejam divididos em 8 grupos, de acordo com os critérios de
possuir conhecimento sobre o osciloscópio previamente à realização da aula de
laboratório e se utilizaram o simulador. Estes grupos foram divididos em dois
subgrupos, de acordo com o critério de possuir ou não hábito de estudos. Com isso,
pode-se verificar qual a influência deste importante critério no desempenho dos
alunos. A tabela 2 mostra os 4 subgrupos que possuíam em comum o hábito de não
estudar, e a tabela 3 mostra os demais subgrupos. Eles foram nomeados com as
letras de A até H para facilitar a análise dos resultados. Os dados contidos nas
tabelas foram as notas médias e os tempos médios de realização do experimento,
da prova e uso do simulador.
Tabela 2 – alunos que não possuíam o hábito de estudos. Grupo A B C D
Utilizou o simulador? NÃO NÃO SIM SIM
Conhecia o osciloscópio? NÃO SIM NÃO SIM
Nota media 20,00 - 63,00 -
Tempo prova 18min - 22min 10s -
Tempo simulador - - 27min -
Tempo experiment 2h 7min - 1h 30min - Tempo total 2h 25min - 2h 19min 10s -
Tabela 3 – alunos que possuíam o hábito de estudos. Grupo E F G H
Utilizou o simulador? NÃO NÃO SIM SIM
Conhecia o osciloscópio? NÃO SIM NÃO SIM
Nota média 75,00 68,00 61,66 63,33
Tempo prova 20min 30s 17min 24s 21min 48s 14min
Tempo simulador - - 27min 27min
Tempo experimento 2h 00min 53s 2h 7min 12s 1h 35min 20s 1h 17min 20s Tempo total 2h 21min 23s 2h 24min 36s 2h 24min 8s 1h 58min 20s
65
Na tabela 2, que mostra o desempenho dos alunos que não
possuiam o hábito de estudos, a diferença entre os subgrupos E e G foi significativo.
A diferença entre eles consiste na questão de ter utilizado o simulador ou não, e
percebe-se que a diferença na nota média é de 43,00 pontos (aumento de 215% em
relação à nota inicial), em uma escala de 0,00 a 100,00, sendo a nota maior para o
grupo de alunos que utilizaram o simulador. A diferença dos tempos médios de
realização do experimento também mostrou-se significativa. A turma que utilizou o
simulador levou 30 minutos a menos (diminuição de aproximadamente 29%) para
realizar o experimento prático. O tempo de realização da prova foi praticamente
igual, possuindo entre os grupos uma diferença um pouco menor que 5 minutos,
sendo o menor tempo do grupo de alunos que não utilizaram o simulador. Estes
resultados sugerem fortemente que o simulador contribuiu para o processo de
aprendizagem.
Ao analisar a tabela 3, que mostra os resultados dos alunos que
estudam regularmente, notou-se que os subgrupos E e F, que não utilizaram o
simulador, apresentaram notas médias (75,00 e 68,00 respectivamente) superiores
às encontradas nos subgrupos G (61,66) e H (63,33), que utilizaram o simulador.
Isto não era esperado na validação, visto que o desejado era um desempenho
melhor dos alunos que utilizaram o simulador. Porém, ao analisar o tempo de
realização do experimento, verificou-se que: o tempo médio do subgrupo G é menor
em aproximadamente 25 minutos (diminuição de 21%) em relação ao subgrupo E; o
tempo médio do subgrupo H é menor em aproximadamente 70 minutos (diminuição
de 39%) em relação ao subgrupo F. Isto indica que o simulador contribuiu para o
processo de aprendizagem do aluno, pois as notas médias obtidas são superiores à
média mínima (60,00) estabelecida na disciplina, e são iguais ou maiores do que as
médias observadas nos subgrupos que não utilizaram o simulador (ver tabela 2).
Enfim, os resultados obtidos mostraram uma redução significativa de
tempo (entre 20 e 40%) para todos os alunos que utilizaram o simulador, inclusive
para aqueles que conheciam o osciloscópio previamente. Para os discentes que não
possuiam o hábito de estudar regularmente, foi possível verificar que a utilização da
ferramenta computacional, além de diminuir o tempo de experimento, melhorou a
assimilação dos conteúdos ministrados durante a aula.
66
6.3.3 Questionário 3
O questionário 3 teve o objetivo de permitir que os alunos
avaliassem o simulador, a sua utilidade para o processo de aprendizagem, além de
poder sugerir e comentar o aplicativo. O questionário 3 procurou avaliar o grau de
satisfação do usuário.
• Questão 1: De 1 a 10, sendo 1-Péssimo e 10-Excelente, qual a nota que você daria
ao simulador?
A tabela 4 mostra as notas dadas pelos alunos que utilizaram o
simulador.
Tabela 4 – Notas dadas pelos alunos que utilizaram o simulador.
Aluno Nota 19 10,00 20 9,00 21 10,00 22 8,00 23 10,00 24 9,00 25 9,00 26 9,00 27 9,00 28 * 29 7,00 30 9,00 31 8,00 32 8,00
Média 8,85 * - O aluno não respondeu à pergunta.
A avaliação do simulador foi expressiva, obtendo pelos alunos que o
utilizaram uma avaliação de quase 9, em uma escala de 1 a 10. Isto é positivo, uma
vez que se trata da primeira versão da ferramenta computacional. Este resultado
indica que os alunos na média avaliaram o aplicativo como ótimo.
67
• Questão 2: Considera o simulador uma ferramenta didática, de fácil utilização?
Todos os alunos consideraram o simulador uma ferramenta didática,
de fácil utilização. Este resultado mostra que o objetivo de desenvolver um aplicativo
de simples manuseio foi alcançado. A idéia de desenvolver este presente trabalho
foi construir um instrumento que fosse capaz de auxiliar o aprendizado do
osciloscópio, e isto torna a questão didática um ponto importante, por tratar-se de
um contexto educacional. Isto faz com que a avaliação recebida seja importante e
permita concluir que o objetivo de facilitar o aprendizado do aluno foi atingido.
• Questão 3: Acredita que o simulador possa contribuir para o aprendizado do uso do
osciloscópio? Comente.
Os comentários fornecidos pelos alunos foram:
– O simulador dá uma idéia de como é o osciloscópio, e também qual sua aplicação;
– Através da ferramenta computacional pode-se visualizar com maior clareza o
modo de uso do osciloscópio, facilitando a realização do experimento prático;
– O simulador tem fácil acesso e utilização, ao contrário do osciloscópio, que
geralmente se tem contato somente durante as aulas de laboratório;
– O aplicativo é mais simples que o equipamento real, permitindo um rápido
reconhecimento das funções mais importantes do osciloscópio, facilitando a
compreensão do funcionamento e utilização do dispositivo;
– Por meio do software foi mais fácil entender a diferença entre os modos AC, DC,
além da importância do ajuste do modo GND;
– O osciloscópio é uma ferramenta cara, que deve ser manuseada com cuidado, e
um breve aprendizado no simulador contribui para o seu uso correto, evitando falhas
de procedimentos que possam causar danos ao equipamento;
– Foi possível obter no computador uma prévia de como seria operar o osciloscópio
na prática.
Todos os alunos acreditam que o simulador pode contribuir para o
aprendizado do equipamento. Os comentários revelam a simplicidade da utilização
da ferramenta computacional, e como ela contribuiu para a operação do
equipamento real, permitindo a compreensão de suas funções básicas. Os
resultados evidenciam eficácia, uma vez que os alunos afirmaram que o aplicativo
auxiliou no processo de aprendizagem.
• Questão 4: Você acha que a utilização do simulador para auxiliar no ensino desta
disciplina é interessante?
68
Esta questão revelou que todos os alunos acharam a proposta do
simulador interessante, e acreditam que esta proposta pode ser útil no processo de
aprendizagem do osciloscópio. Isto é importante, pois os próprios alunos se
revelaram a favor da proposta pedagógica, e isto mostra que o simulador deve ser
considerado uma boa alternativa para o processo de ensino do instrumento de
medição.
• Questão 5: Deixe seu comentário, sugestões sobre o simulador.
Os comentários escritos pelos alunos foram:
– Pode ser uma ferramenta muito útil para a disciplina, pois é parecida com o
equipamento;
– O simulador é mais fácil de ser utilizado que o osciloscópio, e isto facilita o seu
aprendizado;
– O aplicativo permitiu a identificação dos mecanismos básicos de funcionamento do
osciloscópio;
– Poderia ser acrescentada em futuras versões do software novas funções,
configurações que podem ser feitas no dispositivo real;
– Na infraestrutura seria interessante acrescentar um espaço com testes, para que
auxilie o usuário no seu aprendizado;
– O fato de o simulador ser disponibilizado em um ambiente web faz com que ele
esteja disponível para acesso pelo aluno em casa, e esta praticidade é um aspecto
importante do aplicativo;
– A ferramenta computacional pode ser útil para o curso de Engenharia Elétrica.
Os comentários apontam o sucesso em desenvolver uma ferramenta
computacional de fácil utilização, de modo que as funções básicas do osciloscópio
pudessem ser estudadas de maneira eficiente. Houve também a sugestão de
acrescentar em futuras versões novas funcionalidades, o que é uma proposta
interessante. Novamente, o fato de o simulador poder ser acessado pela internet é
apontado como uma boa alternativa pelos alunos, uma vez que eles consideraram
isto uma facilidade, além de promover a oportunidade de realizar os estudos do
osciloscópio antes do contato real com o dispositivo, que geralmente é mais restrito,
ocorrendo muitas vezes somente durante as aulas de laboratório.
69
7 CONCLUSÃO
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a validação de
um software capaz de auxiliar no processo de aprendizagem da operação do
osciloscópio, contribuindo para o desenvolvimento de uma nova estratégia de
ensino, que procura melhorar a relação entre aluno e professor, e também a
personalização, que ao longo dos anos vieram sofrendo desgaste e perda,
respectivamente.
A ferramenta computacional foi desenvolvida com as tecnologias
JAVA e Flash, da Adobe Systems, que se mostraram ótimas alternativas, por
proporcionar a portabilidade do simulador, que pode ser acessado pelos principais
sistemas operacionais existentes. A pesquisa com pessoas portadoras de
daltonismo e a análise de layouts de osciloscópios reais foram importantes, pois
permitiram oferecer um dispositivo virtual mais próximo à realidade e mais acessível,
que são fatores importantes quando se desenvolve um aplicativo para a área
educacional.
O desenvolvimento do software foi uma alternativa de se encontrar
uma nova prática pedagógica, de forma que utilizasse os diversos aspectos da
inteligência do aluno, ou seja, adotando a Teoria das Inteligências Múltiplas. O
aplicativo procurou estimular principalmente as inteligências lógico-matemática e
espacial do discente.
Após o desenvolvimento do simulador, tornou-se pertinente fazer a
validação da ferramenta desenvolvida, a fim de comprovar sua eficiência, e verificar
se a nova proposta de ensino do osciloscópio poderia ser uma alternativa
interessante.
O questionário 1, que avaliou o perfil dos alunos, mostrou que a
maioria possuía o hábito de estudar regularmente, sendo a porcentagem maior na
turma 1, que realizou o experimento com a metodologia tradicional. Para a turma 2 o
hábito de estudar foi confirmado para um pouco mais da metade dos alunos. Foi
verificado que a língua inglesa não é unanimidade entre eles, o que permitiu concluir
que é conveniente em uma futura versão disponibilizar manuais em língua
portuguesa, a fim de que melhore a acessibilidade da aplicação. Porém, isto não se
aplica ao layout do simulador, pois o objetivo é reproduzir equipamentos reais, cujas
70
interfaces normalmente estão em língua inglesa, pois na maioria das vezes são
importados.
Outra informação importante obtida do questionário 1 é a
porcentagem de 100% de alunos que possuem computador com internet em casa.
Este fato sugere que a proposta de criar uma ferramenta computacional disponível
na web seria uma alternativa a ser considerada, uma vez que existiria o acesso a
todos os alunos caso fosse necessário e oportuno.
Analisando os resultados do questionário 2, verifica-se que o hábito
de estudos foi um fator importante que influenciou o desempenho dos discentes. Isto
foi evidente ao observar o resultado dos alunos que possuiam conhecimento prévio
sobre o osciloscópio e utilizaram o simulador, que foi inferior aos alunos que também
conheciam o dispositivo e não o utilizaram. Esperava-se que os fatores de operar o
simulador e conhecer o dispositivo fossem a combinação para o melhor
desempenho no questionário 2, mas o hábito de estudos se mostrou como um ponto
de influência importante para a análise dos resultados. Mesmo com essa influência,
foi possível verificar que o simulador contribuiu para o aprendizado, pela observação
do desempenho dos alunos que não possuiam conhecimento sobre o osciloscópio.
O registro dos tempos gastos pelos alunos participantes foi
importante para completar a validação do simulador. A utilização do simulador
contribuiu para a diminuição do tempo de realização da parte prática, o que
demonstra a eficácia do simulador em auxiliar o discente no processo de
aprendizagem. Ao somar o tempo de utilização do simulador com o tempo de
experimento, tem-se um resultado semelhante aos alunos que realizaram somente a
aula de laboratório. Com isso, é possível concluir que a proposta de disponibilizar o
software anteriormente à realização da aula é uma alternativa viável para otimizar o
processo de operação do osciloscópio.
O questionário 3 procurou descobrir a satisfação dos alunos que
utilizaram o simulador, e todos confirmaram que a proposta em adotar o aplicativo
como uma estratégia de ensino era uma alternativa interessante, pois seu uso
facilitou o processo de aprendizado de maneira didática. Ao pedir a avaliação dos
usuários, o simulador obteve a nota de quase 9, em uma escala de 1 a 10. Isto
comprova que a aplicação foi avaliada como ótima, e ao verificar este ponto de vista
pelos próprios beneficiários desta nova estratégia de ensino, o resultado é positivo.
71
Enfim, o presente trabalho mostrou o desenvolvimento e validação
de uma nova ferramenta computacional, com o objetivo de auxiliar no ensino da
operação do instrumento de medição osciloscópio. Os resultados obtidos com a
validação sinalizaram a possibilidade de o simulador ser uma alternativa viável.
72
8 TRABALHOS FUTUROS
Como sugestões de trabalhos futuros pode-se propor:
• A atualização do simulador, adicionando mais funções, uma vez que a primeira
versão possui somente as funções básicas do dispositivo;
• Incluir na infraestrutura testes para avaliar o aprendizado do aluno, verificando se
existe um domínio a respeito do funcionamento básico do osciloscópio;
• Testar o simulador com mais alunos de Engenharia Elétrica, além de testes com
alunos de escolas técnicas e outras áreas afins;
• Elaboração de simuladores para outros equipamentos eletrônicos, como o gerador
de sinais, por exemplo.
73
9 REFERÊNCIAS
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Acesso em: 05/04/2010.
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<http://www.infowester.com/postgremysql.php>. Acesso em: 10/08/2010.
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BARBOSA, Andréa Teresa Riccio; CURILEM, Glória Millaray; DE AZEVEDO, Fernando Mendes. Metodologia para desenvolvimento e implementação de manuais on-line adaptativos ao usuário para equipamentos eletromédicos. Revista Brasileira de Engenharia Biomédica, v.24, n.1,p.3-15, abril de 2008.
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DILERMANDO, P.J. AUXILIAR: Uma Ferramenta Computacional Inteligente que Potencializa a Ação Docente em Módulos de Ensino de Engenharia em Cursos Online. Campinas: Unicamp, 2006. Tese (Doutorado), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2006.
FABRÍCIO, A. F. Crie Banco de Dados em MySQL. 1 ed. São Paulo: Digerati Books, 2007.
74
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KATZ, M. Practical Richfaces. 1 ed. Nova Iorque: Springer-Verlag, 2008.
LEITE, M. Técnicas de Programação – Uma Abordagem Moderna. 1 ed. Rio de Janeiro: Brasport, 2006.
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75
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76
APÊNDICES
77
APÊNDICE A
Pesquisa de layouts de osciloscópios reais.
Os modelos encontrados por meio de pesquisa e considerados na
análise de layout são mostrados nas figuras Figura 24 a Figura 33.
Figura 24 – Modelo 1 de osciloscópio para análise de layout – Marca Hewlett Packard.
Figura 25 – Modelo 2 de osciloscópio para análise de layout – Marca ICEL.
78
Figura 26 – Modelo 3 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
Figura 27 – Modelo 4 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
79
Figura 28 – Modelo 5 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
Figura 29 – Modelo 6 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
80
Figura 30 – Modelo 7 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
Figura 31 – Modelo 8 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
81
Figura 32 – Modelo 9 de osciloscópio para análise de layout – Marca Minipa.
Figura 33 – Modelo 10 de osciloscópio para análise de layout – Marca Protek.
82
APÊNDICE B
Pesquisa da combinação de cores, espessura das linhas para a tela do simulador a
fim de melhorar a acessibilidade para portadores de daltonismo.
Para a verificação da combinação que proporcionasse a melhor
visualização das formas de onda na tela do simulador, foi elaborada a Figura 34, que
foi apresentada aos alunos portadores de daltonismo.
Figura 34 – Figura elaborada com os padrões de cores, espessuras das linhas para que os
portadores de daltonismo pudessem avaliar as melhores combinações.
83
APÊNDICE C
Questionários desenvolvidos para a realização da validação do simulador.
Questionário 1 – Levantamento do perfil dos alunos
Aluno(a): ______________________________________ Data:____/ ____/_______ 1) Possui familiaridade com computador? ( ) SIM ( ) NÃO 2) Possui computador com internet em casa? ( ) SIM ( ) NÃO 3) Lê inglês? ( ) SIM ( ) NÃO 4) Gosta de estudar sozinho? ( ) SIM ( ) NÃO 5) Tem o hábito de estudar em casa ou na biblioteca regularmente? ( ) SIM ( ) NÃO 6) Já teve contato com um osciloscópio? ( ) NÃO ( ) SIM. Onde? ( ) Curso técnico. Qual? ___________________________ ( ) Curso universitário. Qual? ________________________ ( ) Outro. Qual? ___________________________________
84
Questionário 2a – Avaliação de uso do osciloscópio
Aluno(a): _____________________________________ Data: ___/ ___/ _________ Dados para preenchimento do avaliador – por favor n ão preencher : Duração (mm:ss) _____:______ Nota final: ________ Observações importantes : - Para responder às questões, pode-se utilizar cane ta ou lápis; - Não esqueça de colocar seu nome e a data na folha ; - Esta avaliação é individual. Portanto deve ser re spondida sem auxílio de colegas; - Boa sorte! 1) Observando a figura abaixo, temos uma onda que apareceu na tela de um osciloscópio. Ele se encontra configurado para mostrar o sinal do canal 1, que está no modo DC, com um ajuste no knob de tensão para 2V/DIV, e o knob de tempo configurado para 20ms/DIV. Sabendo que a linha de base horizontal (quando o osciloscópio está no modo GND) foi regulada para ficar no centro da tela, responda às questões abaixo:
a) Qual a tensão de pico a pico da onda? Resp.: _______________ volts. [1,0 ponto] b) Qual o período da onda? Resp.: ________________ segundos. [1,0 ponto] c) Existe um nível DC para a onda? Caso sim, qual o valor? [1,0 ponto] ( )Não existe um nível DC. ( )Sim, existe um nível DC, que é igual a ____________ volts.
85
d) Desenhe no quadro abaixo a onda, caso o knob fosse configurado para uma tensão de 1V/DIV [1,0 ponto] e período de 10ms [1,0 ponto] . Imagine que a onda está sendo visualizada na tela do osciloscópio no modo AC [2,0 pontos] .
2) Observando a tela abaixo, temos a onda de dois canais de um osciloscópio sendo mostrados. Observa-se que elas estão defasadas uma da outra. Qual é o valor da defasagem entre a onda de Ch1 e Ch2? [3,0 pontos]
Faça seus cálculos aqui:
Resposta: Defasagem = _________________ graus.
86
Questionário 2b – Avaliação de uso do osciloscópio
Aluno(a): _____________________________________ Data: ___/ ___/ _________ Dados para preenchimento do avaliador – por favor n ão preencher : Duração (mm:ss) _____:______ Nota final: ________ Observações importantes : - Para responder às questões, pode-se utilizar cane ta ou lápis; - Não esqueça de colocar seu nome e a data na folha ; - Esta avaliação é individual. Portanto deve ser re spondida sem auxílio de colegas; - Boa sorte! 1) Observando a figura abaixo, temos uma onda que apareceu na tela de um osciloscópio. Ele se encontra configurado para mostrar o sinal do canal 1, que está no modo DC, com um ajuste no knob de tensão para 50mV/DIV, e o knob de tempo configurado para 5ms/DIV. Sabendo que a linha de base horizontal (quando o osciloscópio está no modo GND) foi regulada para ficar no centro da tela, responda às questões abaixo:
a) Qual a tensão de pico a pico da onda? Resp.: _______________ volts. [1,0 ponto] b) Qual o período da onda? Resp.: ________________ segundos. [1,0 ponto] c) Existe um nível DC para a onda? Caso sim, qual o valor? [1,0 ponto] ( )Não existe um nível DC. ( )Sim, existe um nível DC, que é igual a ____________ volts.
87
d) Desenhe no quadro abaixo a onda, caso o knob fosse configurado para uma tensão de 20mV/DIV [1,0 ponto] e período de 10ms [1,0 ponto] . Imagine que a onda está sendo visualizada na tela do osciloscópio no modo AC [2,0 pontos] .
2) Observando a tela abaixo, temos a onda de dois canais de um osciloscópio sendo mostrados. Observa-se que elas estão defasadas uma da outra. Qual é o valor da defasagem entre a onda de Ch1 e Ch2? [3,0 pontos]
Faça seus cálculos aqui:
Resposta: Defasagem = _________________ graus.
88
Questionário 3 – Grau de satisfação com o simulador de osciloscópio
Aluno(a): ______________________________________ Data:____/ ____/_______ 1) De 1 a 10, sendo 1 – Péssimo e 10 – Excelente, qual a nota que você daria ao simulador? ___________________________________________________________________________ 2) Considera o simulador uma ferramenta didática, de fácil utilização? ( )SIM ( )NÃO 3) Acredita que o simulador possa contribuir para o aprendizado do uso do osciloscópio? Comente. ( )SIM ( )NÃO
4) Você acha que a utilização do simulador para auxiliar no ensino desta disciplina é interessante? ( )SIM ( )NÃO 5) Deixe seu comentário, sugestões sobre o simulador.
89
APÊNDICE D
Resultados da validação do software – tabelas de desempenho dos alunos e tempo
de realização da avaliação.
Tabela 5 – Nota dos alunos da turma 1.
Aluno Nota 1 60,00 2 100,00 3 50,00 4 50,00 5 60,00 6 50,00 7 100,00 8 60,00 9 40,00
10 100,00 11 70,00 12 100,00 13 100,00 14 20,00
**15 60,00 Média 68,00
*16 100,00 *17 40,00 *18 40,00
Média 62,00 Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
90
Tabela 6 – Nota dos alunos da turma 2.
Aluno Nota 19 60,00 20 20,00 21 60,00 22 100,00 23 20,00 24 100,00 25 70,00 26 70,00 27 85,00 28 30,00 29 60,00 30 100,00 31 60,00 32 40,00
Média 62,50
Tabela 7 – Nota dos alunos da turma 1 em cada questão.
Aluno Questão 1 Questão 2 A B C D
1 10,00 10,00 0,00 40,00 0,00 2 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 3 10,00 10,00 0,00 0,00 30,00 4 10,00 10,00 0,00 30,00 0,00 5 0,00 10,00 10,00 40,00 0,00 6 10,00 10,00 10,00 20,00 0,00 7 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 8 10,00 10,00 0,00 40,00 0,00 9 10,00 10,00 0,00 20,00 0,00
10 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 11 10,00 10,00 10,00 40,00 0,00 12 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 13 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 14 10,00 10,00 0,00 0,00 0,00
**15 10,00 10,00 0,00 40,00 0,00 Média 9,33 10,00 5,33 31,33 12,00
*15 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 *16 10,00 10,00 0,00 20,00 0,00 *17 10,00 10,00 0,00 20,00 0,00
Média 9,83 10,00 3,83 27,83 10,50 Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
91
Tabela 8 – Nota dos alunos da turma 2 em cada questão.
Aluno Questão 1 Questão 2 A B C D
19 10,00 10,00 10,00 30,00 0,00 20 10,00 10,00 0,00 0,00 0,00 21 10,00 10,00 0,00 10,00 30,00 22 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 23 10,00 10,00 0,00 0,00 0,00 24 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 25 10,00 10,00 10,00 40,00 0,00 26 10,00 10,00 10,00 40,00 0,00 27 10,00 10,00 0,00 40,00 25,00 28 0,00 10,00 0,00 20,00 0,00 29 10,00 10,00 0,00 40,00 0,00 30 10,00 10,00 10,00 40,00 30,00 31 10,00 10,00 0,00 40,00 0,00 32 0,00 10,00 0,00 0,00 30,00
Média 8,57 10,00 4,29 27,14 12,50
Tabela 9 – Nota dos alunos que não utilizaram o simulador e não possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 1 de laboratório.
Aluno Nota 2 100 3 50 4 50 5 60 9 40
10 100 12 100 13 100 14 20
**15 60 Média 62,00
Desvio padrão 29,74 *16 100 *17 40 *18 40
Média 60,50 Desvio padrão 29,59
Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
92
Tabela 10 – Nota dos alunos que utilizaram o simulador e não possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 2 de laboratório.
Aluno Nota 19 60 20 20 21 60 22 100 23 20 24 100 25 70 26 70 27 85 29 30 31 100 32 40
Média 62,92 Desvio padrão 30,19
Tabela 11 – Nota dos alunos que não utilizaram o simulador e possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 1 de laboratório.
Aluno Nota 1 60 6 50 7 100 8 60 11 70
Média 68 Desvio padrão 19,24
Tabela 12 – Nota dos alunos que utilizaram o simulador e possuíam conhecimentos sobre o osciloscópio. Obtidos da turma 2 de laboratório.
Aluno Nota 28 60 30 60
Média 60 Desvio padrão 0,00
93
Tabela 13 – Tempo de realização da parte experimental da aula de laboratório pelos
alunos da turma 1.
Aluno Tempo 1 2h25min 2 2h13min 3 2h7min 4 2h25min 5 1h20min 6 2h25min 7 2h13min 8 2h13min 9 1h20min
10 2h11min 11 1h20min 12 2h18min 13 2h13min 14 2h7min
Média 2h 3min 36s *16 2h1min *17 1h49min *18 1h54min
Média 1h 56min 53s Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
94
Tabela 14 – Tempo de realização da parte experimental da aula de laboratório pelos alunos da turma 2.
Aluno Tempo 19 1h 41min 20 1h 25min 21 1h 25min 22 1h 25min 23 1h 41min 24 1h 38 min 25 1h 41min 26 1h 38 min 27 1h 41min 28 1h 42min 29 1h 7min 30 1h 25min 31 1h 7min 32 1h 41min
Média 1h 31min 12s **15 1h 7min
Média 1h 21 min 6s
Tabela 15 – Tempos dos alunos que não conheciam o osciloscópio previamente e não utilizaram o simulador.
Aluno Tempo 2 2h13min 3 2h7min 4 2h25min 5 1h20min 9 1h20min
10 2h11min 12 2h18min 13 2h13min 14 2h7min
Média 2h 1min 34s *16 2h1min *17 1h49min *18 1h54min
Média 1h 56min 23s Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
95
Tabela 16 – Tempos dos alunos que não conheciam o osciloscópio previamente e utilizaram o simulador.
Aluno Tempo 19 1h 41min 20 1h 25min 21 1h 25min 22 1h 25min 23 1h 41min 24 1h 38 min 25 1h 41min 26 1h 38 min 27 1h 41min 29 1h 42min 30 1h 25min 32 1h 41min
Média 1h 35min 17s **15 1h 7min
Média 1h 21 min 6s
Tabela 17 – Tempo dos alunos que conheciam o osciloscópio previamente e não utilizaram o simulador.
Aluno Tempo 1 2h25min 6 2h25min 7 2h13min 8 2h13min
11 1h20min Média 2h 7min 12 s
Tabela 18 – Tempo dos alunos que conheciam o osciloscópio previamente e utilizaram o simulador.
Aluno Tempo 28 1h 7min 31 1h 7min
Média 1h 7min
96
Tabela 19 – Tempo de realização do questionário 2 pela turma 1.
Aluno Tempo (min)
1 20 2 18 3 15 4 29 5 27 6 14 7 11 8 14 9 27
10 20 11 28 12 15 13 13 14 18
Média 19min 12s *16 12 *17 16 *18 15
Média 15min 36s Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
97
Tabela 20 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos da turma 2.
Aluno Tempo (min)
19 27 20 21 21 21 22 14 23 23 24 18 25 23 26 23 27 29 28 24 29 12 30 18 31 7 32 30
Média 20min 42s **15 16
Média 18min 24s
Tabela 21 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que não possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e não utilizaram o simulador.
Aluno Tempo (min)
2 18 3 15 4 29 5 27 9 27
10 20 12 15 13 13 14 18
Média 20min 12s *16 12 *17 16 *18 15
Média 15min 48s
Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
98
Tabela 22 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que não possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e utilizaram o simulador.
Aluno Tempo (min)
19 27 20 21 21 21 22 14 23 23 24 18 25 23 26 23 27 29 29 24 30 18 32 30
Média 22min 36s **15 16
Média 19min 18s Notas:
(*) Alunos que chegaram atrasados no experimento de laboratório
(**) Aluno da turma 2, que efetuou o experimento semelhantemente aos alunos da turma 1
Tabela 23 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e não utilizaram o simulador.
Aluno Tempo (min)
1 20 6 14 7 11 8 14
11 28 Média 17min 24s
Tabela 24 – Tempo de realização do questionário 2 pelos alunos que possuíam conhecimento sobre o osciloscópio e utilizaram o simulador.
Aluno Tempo (min)
28 12 31 7
Média 9 min 30s