Design of a Virtual Reality Framework for Maintainability and assemblability test of complex systems

This paper presents a unique environment whose features are able to satisfy requirements for both virtual maintenance and virtual manufacturing through the conception of original virtual reality (VR) architecture. Virtual Reality for the Maintainability and Assemblability Tests (VR_MATE) encompasses VR hardware and software and a simulation manager which allows customisation of the architecture itself as well as interfacing with a wide range of devices employed in the simulations. Two case studies are presented to illustrate VR_MATE's unique ability to allow for both maintainability tests and assembly analysis of an aircraft carriage and a railway coach cooling system respectively. The key impact of this research is the demonstration of the potentialities of using VR techniques in industry and its multiple applications despite the subjective character within the simulation. VR_MATE has been presented as a framework to support the strategic and operative objectives of companies to reduce product development time and costs whilst maintaining product quality for applications which would be too expensive to simulate and evaluate in the real world.

Virtual Ergonomics and Time optimization of a Railway Coach Assembly Line

The recent drive towards timely multiple product realizations has caused most Manufacturing Enterprises (MEs) to develop more flexible assembly lines supported by better manufacturing design and planning. The aim of this work is to develop a methodology which will support feasibility analyses of assembly tasks, in order to simulate either a manufacturing process or a single work-cell in which digital human models act. The methodology has been applied in a case study relating to a railway industry. Simulations were applied to help standardize the methodology and suggest new solutions for realizing ergonomic and efficient assembly processes in the railway industry.

Development of a novel immersive interactive virtual reality cricket simulator for cricket batting

Research in the field of sports performance is constantly developing new technology to help extract meaningful data to aid in understanding in a multitude of areas such as improving technical or motor performance. Video playback has previously been extensively used for exploring anticipatory behaviour. However, when using such systems, perception is not active. This loses key information that only emerges from the dynamics of the action unfolding over time and the active perception of the observer. Virtual reality (VR) may be used to overcome such issues. This paper presents the architecture and initial implementation of a novel VR cricket simulator, utilising state of the art motion capture technology (21 Vicon cameras capturing kinematic profile of elite bowlers) and emerging VR technology (Intersense IS-900 tracking combined with Qualisys Motion capture cameras with visual display via Sony Head Mounted Display HMZ-T1), applied in a cricket scenario to examine varying components of decision and action for cricket batters. This provided an experience with a high level of presence allowing for a real-time egocentric view-point to be presented to participants. Cyclical user-testing was carried out, utilisng both qualitative and quantitative approaches, with users reporting a positive experience in use of the system.

Tornar-se estudante universitário(a): contributo do conforto académico na definição de uma estratégia curricular de sucesso

O presente estudo aborda a questão da transição dos(as) estudantes para o ensino superior universitário e a consequente adaptação à nova realidade curricular, particularmente no que respeita à dimensão pedagógica. Defendendo uma pespectiva interactiva dos mecanismos de adaptação, assume-se esta como uma realidade bipolar, uma vez que, à adaptação do indivíduo à instituição universitária, deverá corresponder uma progressiva adaptação das universidades à diversidade do novo público que as frequenta. 0 apoio a disponibilizar aos estudantes deverá radicar numa base curricular e disciplinar, tentando, dessa forma, privilegiar a eliminação das causas dos fenómenos de desadaptação e abandono, ao invés de uma estratégia de remediação das consequências dessa realidade. A dimensão teórica da pesquisa alicerçou-se na tentativa de tornar mais claros aqueles que julgamos serem os novos contornos da instituição universitária e na construção de um modelo de transição. Definimos o Conforto Académico, entendido como uma dimensão fundamental na qualidade das aprendizagens realizadas na Universidade e tentámos identificar aquelas que julgamos serem as actuais dimensões do currículo universitário. Finalmente partilhamos algumas das nossas perspectivas acerca de um eventual didáctica da transição. A dimensão empírica da pesquisa envolveu a concepção de um programa de apoio aos estudantes caloiros(as) — a que chamámos Programa das Janelas Curriculares de Apoio —, o qual se ancorou no currículo formal de uma disciplina (Química I), envolveu uma equipa multidisciplinar de docentes e estudantes pertencentes a dois cursos de licenciatura da Universidade de Évora, no ano lectivo 1998/99. O procedimento adoptado assentou na utilização de um desento de investigação «quasi-experimental» com grupo de controlo não equivalente, existindo medições-antes e após a intervenção, nas variáveis dependentes consideradas (Conforto Académico, Tipo de Abordagem à Aprendizagem e Conhecimento dos Conteúdos de Química). Enquanto os(as) estudantes do grupo experimental participaram no Programa das Janelas Curriculares de Apoio — que contemplava a existência de uma janela de apoio, nas próprias aulas, durante a qual eram distribuídos manuais de apoio e era realizada uma apresentação e sensibilização para as sessões práticas do programa, realizadas em momento posterior —, os(as) estudantes do grupo de controlo não participaram. O desenho investigacional contemplou o recurso a duas plataformas instrumentais: na plataforma quantitativa, foram utilizados o Questionário de Conforto Académico (QCA), o Inventário dos Processos de Aprendizagem (IPA), bem como os resultados obtidos pelos(as) estudantes nas provas de avaliação de Química; na plataforma qualitativa recorreu-se ao Questionário Final do Programa das Janelas Curriculares de Apoio (QApoio) e aos Registos Episódicos (Rep). A informação recolhida na plataforma quantitativa foi analisada com o recurso aos procedimentos estatísticos considerados adequados. Como forma de considerar as, eventuais, diferenças iniciais entre os dois grupos, recorremos à análise da covariância (ANCOVA), assumindo como covariáveis os resultados obtidos nos pré-testes nas variáveis respectivas. A informação recolhida pela plataforma qualitativa foi submetida aos pimentos de análise de conteúdo considerados adequados. No final foi realizada uma triangulação dos resultados obtidos através da utilização das duas plataformas instrumentais e dos respectivos resultados. Os resultados obtidos permitiram concluir o seguinte: i) os(as) estudantes participantes no Programa das Janelas Curriculares de Apoio revelaram-se mais confortáveis que os(as) seus(suas) colegas não participantes; ii) os(as) estudantes participantes no Programa das Janelas Curriculares de Apoio não revelaram melhores classificações que os(as) seus (suas) colegas não participantes. Tal conclusão decorre da pequena taxa de «assiduidade avaliativa.» verificada nos grupos. Apesar desta evidência, os(as) estudantes participantes revelaram uma maior «assiduidade avaliativa» que os(as) seus(suas) colegas não participantes; iii) a participação dós(as) estudantes no Programa das Janelas Curriculares de Apoio promoveu um perfil de aprendizagem orientado para o sucesso; iv) os(as) estudantes participantes no Programa das Janelas Curriculares de Apoio avaliaram positivamente, de forma generalizada, o Programa das Janelas Curriculares de Apoio Na última parte do trabalho foram referenciadas as principais limitações e potencialidades da investigação, bem como avançadas algumas sugestões para futuras investigações.

O uso das comunidades virtuais no ensino secundário: o caso do "Palco Virtual" ESEN-Net

A evolução do fluxo de informação e os potenciais da comunicação entre pessoas têm-se revelado deveras importante para o sucesso de diferentes organizações. A escola, enquanto organização social, apresenta uma complexidade natural própria a que se juntam todas as valências de ordem educativa, curricular e pedagógica. Tanto no âmbito educativo como organizacional, as Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) têm vindo a assumir um papel cada vez mais influente e imprescindível. Baseado numa metodologia de trabalho participativo e colaborativo, a construção de “palcos virtuais” resulta de uma análise de requisitos funcionais. Deste modo elabora-se um diagnóstico das necessidades de informação pela replicação das práticas diárias que podem ser quer suportadas, quer melhoradas por esta nova solução, fazendo-se um aproveitamento dos recursos físicos e humanos existentes nas escolas. A partir da iniciativa individual de um professor do grupo de informática da ESEN (Escola Secundária de Emídio Navarro – Viseu), teve início em 1999 o projecto ESEN-Net, como uma proposta de metodologia genérica para a construção de soluções baseadas em intranets para a gestão pedagógica de escolas do ensino secundário. O objectivo central deste trabalho é estudar uma comunidade que desenvolve um projecto de integração das TIC numa escola secundária, no sentido de proporcionar elementos que possam servir como contributos para melhorar a sua organização e, eventualmente, como referência para o desenvolvimento de projectos idênticos noutras escolas. A recolha de dados demonstra que a integração da TIC e o palco virtual ESEN-net veio transformar as práticas diárias na comunidade educativa através da utilização das redes telemáticas como instrumentos de ensino-aprendizagem. As TIC e o palco virtual ESEN-net vieram trazer benefícios à comunidade escolar, facilitando assim a criação e partilha de informação e contribuindo para a criação e desenvolvimento de uma comunidade virtual, onde a construção do saber pode ser feita de uma forma activa e partilhada.

O primeiro ensino clínico no percurso formativo do estudante de enfermagem

A formação do estudante de enfermagem em ensino clínico reveste-se de uma importância singular pelo contacto e vivência de situações em contexto, por lhe proporcionar a aquisição, o desenvolvimento e a consolidação de conhecimentos e competências em vários domínios, assim como de socialização com a profissão. O primeiro ensino clínico pelas actividades em contexto com os profissionais de saúde e os utentes é um período de transição particularmente marcante em termos formativos. Nele frequentemente acontece a ruptura nas suas concepções de formação e de aprendizagem, tornando-se num momento de confronto com uma formação que prepara para a incerteza e imprevisibilidade. Nesta investigação pretendemos compreender o que acontece neste período de aprendizagem, partindo da seguinte questão central de investigação: Que significado tem o primeiro ensino clínico no percurso formativo do estudante de enfermagem? O estudo desta questão exigiu o recurso a uma metodologia de natureza qualitativa baseada na estratégia estudo de caso na sua vertente multicasos. Seleccionámos três casos de estudo respectivamente do 1º, do 2º e 3º anos do Curso de Licenciatura em Enfermagem de três planos de estudos de Escolas Superiores de Enfermagem. O caso é constituído por um grupo de estudantes no primeiro ensino clínico hospitalar, enfermeiros e docentes que os orientam. Desenvolvemos uma etnometodologia em que privilegiámos a observação no terreno com participação directa do investigador, recolha documental, entrevistas etnográficas e semi-estruturadas aos vários intervenientes. A análise da informação reunida processou-se pela análise de conteúdo dos dados obtidos num percurso recursivo entre as várias fontes com apoio do programa informático Nvivo 7. Concluímos que o primeiro ensino clínico: é um período de formação estruturante, com forte impacto pela transição que se opera na postura do estudante perante a aprendizagem, pelas propriedades (trans)formativas que as vivências em contexto encerram, independentemente do ano do Curso em que este acontece; a preparação prévia dos estudantes modeliza os domínios da aprendizagem e a profundidade em que ocorre; aprendem de um modo fragmentado sem conseguirem integrar os vários domínios do conhecimento na acção; os estudantes do 1º ano dão mais significado à destreza e rapidez na realização de intervenções prescritas e à aplicação dos princípios teóricos aprendidos; a orientação dos enfermeiros, tutores e docentes é fundamental na mobilização, para a acção, dos conhecimentos teóricos ou na sua aquisição; a vivência das situações em contexto e o ambiente relacional estão entre os factores mais influentes; a prática orientada com atenção individualizada, questionamento, análise e reflexão em díade supervisor-aluno, são fundamentais no desenvolvimento do pensamento crítico; ser supervisor deve ser assumido pelo docente e pelo enfermeiro ou tutor como um trabalho de articulação e proximidade com e no contexto onde o ensino clínico decorre; a resposta adequada às funções específicas de supervisão exige participação activa de equipas de enfermagem mais preparadas e hierarquicamente apoiadas; o docente pelo conhecimento dos estudantes, dos fins e objectivos da formação, pelos desafios e exigência que coloca tem um papel insubstituível. No percurso da investigação novas questões emergiram nomeadamente no que se prende com: os modelos de articulação entre instituições de saúde e escolares; com a formação dos supervisores e; o papel dos pares no início da aprendizagem dos estudantes em contexto clínico.

Consciência cultural crítica numa comunidade virtual educativa de línguas

A difusão das tecnologias da informação e comunicação fomenta mudanças qualitativas nas práticas pedagógicas, proporcionando a criação de comunidades de aprendizagem entre aprendentes de diferentes pontos do mundo. Tendo como referência a pedagogia crítica para a emancipação (Freire, 1997; Giroux, 1997), este estudo analisou de que forma aprendentes de diferentes proveniências linguístico-culturais desenvolvem a sua consciência cultural crítica (Byram, 1997), quando colocados em situação de trabalho colaborativo on-line, formando uma comunidade de aprendizagem, através do recurso a uma plataforma especialmente concebida para o efeito, a 2ndschool.eu, na qual foram levados a desenvolver um trabalho de natureza interdisciplinar. Pretendíamos que esta plataforma fomentasse questionamentos por parte dos seus membros. Como tal, integrámos diferentes instrumentos de comunicação eletrónica (chat, fóruns e e-mail), através dos quais se promoveu a interação entre os participantes no projeto, alunos e professores (de diversas áreas disciplinares) do Ensino Secundário belga, búlgaro, grego, polaco, português e sueco, com vista à realização de uma tarefa comum: a edição de um trabalho de projeto de análise crítica de reportagens, artigos de opinião e fotos de jornais acerca de tópicos da atualidade nacional e/ou internacional. Tivemos em conta uma metodologia de investigação mais orientada para o estudo de caso e análise do discurso. Para tal, recorremos a dois tipos de instrumentos de recolha de dados: as impressões das discussões estabelecidas através de chat, fóruns, blogs e wikis e os resultados de três questionários sobre o perfil sociolinguístico e cultural dos participantes, a avaliação da plataforma virtual e o inventário de estratégias mais eficazes na negociação de saberes estabelecida. Concluímos que os alunos (re)constroem saberes, pois revelam representações que têm acerca de situações-problema, refletem acerca das mesmas e, posteriormente, disseminam ativamente pontos de vista críticos através de ferramentas Web 2.0, como forma de as resolver. Enquanto verdadeiros pronetários, foram capazes de recorrer a estratégias de comunicação que fomentam a busca de entendimento com o Outro, num caminho oscilante entre o concordar e o discordar, entre o ajudar e o solicitar ajuda, entre o opinar e o escutar, entre o avaliar e o ser avaliado e entre o corrigir e o ser corrigido. Identificámos como principais limitações do nosso estudo a dificuldade de análise das práticas interdisciplinares dos interlocutores internacionais, a desmotivação de alguns aprendentes nas tarefas e ainda o reduzido recurso ao videochat, pelo desconforto no seu uso. Por isso, consideramos que futuras investigações deverão debruçar-se nestas questões.