Ensino-aprendizagem de BIM nos cursos de graduação em engenharia civil e o papel da expressão gráfica neste contexto

Abstract

Resumo: O objetivo deste trabalho é contribuir para a adoção de BIM (Modelagem da Informação da Construção) nos cursos de graduação em Engenharia Civil. Para tal, é feita uma análise sobre o paradigma BIM e sobre experiências nacionais e internacionais de ensino-aprendizagem sobre o tema; são identificadas competências necessárias para se trabalhar com BIM; são investigados que elementos esta modelagem pode trazer para a configuração instrumental e cognitiva do estudante; são apresentados métodos e estratégias de ensino-aprendizagem que se mostram adequados para trabalhar com o contexto BIM. A partir dos estudos efetuados, é desenvolvido um método para identificar interfaces entre o currículo do engenheiro civil e BIM, mapeando momentos da formação do aluno nos quais esta modelagem pode ser discutida e trabalhada. Finalmente, a pesquisa volta-se para investigar a Expressão Gráfica (EG) e cria uma proposta para estruturação desta área dentro de um currículo de engenharia civil que adote o BIM. O trabalho desenvolvido é exploratório, qualitativo, de natureza fenomenológica e utilizou como pressupostos a implicação do pesquisador, o rigor da pesquisa qualitativa e o paradigma da complexidade. Dentre os seus principais resultados, pode ser ressaltado que: (a) a adoção do paradigma BIM demanda a atualização dos cursos de engenharia civil, o que envolve também a formação de docentes para se trabalhar com o tema; (b) experiências de sucesso vem sendo feitas tanto no Brasil como no exterior e mostram que não apenas é possível trabalhar BIM na graduação, como ele tem trazido diversas vantagens para o aprendizado de conteúdos de engenharia e o desenvolvimento cognitivo dos estudantes; (c) é importante planejar a implantação de BIM considerando o contexto específico de cada instituição e curso; (d) cursos que tem entre seus objetivos inserir BIM nos processos de ensino-aprendizagem devem buscar promover um alto grau de integração entre disciplinas e fomentar o trabalho colaborativo entre docentes; (e) para que aconteça um aprendizado integrado e contínuo, deve-se trabalhar BIM em diversos componentes curriculares ao longo do curso; (f) para que a área de EG possa contribuir para a formação do engenheiro civil em BIM, seu escopo deve ser ampliado, incluindo não apenas o desenho (2D) e a modelagem geométrica (3D) mas também abrangendo a compreensão de informações multidimensionais, multimodais e abstratas; (g) esta área pode trabalhar com os alunos uma pequena parte do amplo contexto BIM, no entanto fornecendo insumos para que os estudantes construam uma base sólida a partir da qual possam desenvolver as competências necessárias para trabalhar com esta modelagem, e finalmente, (h) o processo de ensino-aprendizagem de BIM será mais sólido se for continuado durante toda a formação do estudante, iniciando-se logo no seu acesso à universidade e nas disciplinas do núcleo básico.

Abstract: The purpose of this study is to contribute to the adoption of BIM (Building Information Modeling) in undergraduate courses in Civil Engineering. To this end, an analysis of the BIM paradigm and of national and international experiences in teaching and learning of the subject is made; necessary skills to work with BIM are identified, and the elements that this modeling can bring to the student cognition are investigated. Strategies to deploy BIM courses in civil engineering education and methods of teaching and learning that prove suitable to work with BIM context are presented. From the studies conducted, a method is developed to identify interfaces between the Civil Engineer curriculum and BIM, mapping moments of student education in which this modeling can be discussed and worked out. Finally, the research turns to investigate the Graphic Expression and creates a proposal for structuring this area within a civil engineering curriculum that adopts BIM. The work is exploratory, has a phenomenological nature and assumptions of the implication of the researcher, the rigor of qualitative research and the complexity paradigm. Among the main results, it can be noted that: (a) the adoption of BIM paradigm demand updating courses in civil engineering, which also involves the training of teachers for working with the theme; (b) some success experiences have been achieved both in Brazil and abroad and show that BIM can be studied not only in graduation course, but it has also brought several advantages for learning engineering content and cognitive development of students; (c) it is important to create a plan for implementation of BIM, considering the specific context of each institution and course; (d) courses that have among its objectives work with BIM should seek to promote a high degree of integration between disciplines and foster collaborative work among teachers; (e) to make an integrated and continuous learning, BIM should be worked in various curriculum components along the course; (f) for the GE contribute to the formation of the civil engineering in BIM, its scope should be expanded, including not only the (2D) design and (3D) geometric modeling but also encompassing the understanding of multidimensional, multimodal and abstract information; (g) GE can work with students a small part of the wider BIM context, however providing inputs for students to build a solid foundation from which they can develop the necessary skills to work with this modeling; (h) the teaching and learning of BIM will be more solid if they are continued throughout the student's education, starting already after their access to the university and as part of the basic core disciplines.

Resumen: El objetivo de este trabajo es contribuir a la adopción de BIM (Building Information Modeling) en los cursos de pregrado en Ingeniería Civil. Para ello, se realiza un análisis del paradigma BIM y en las experiencias nacionales e internacionales de enseñanza y aprendizaje sobre el tema; se identifican las habilidades necesarias para trabajar con BIM y cuáles son los elementos que este modelo puede aportar a la configuración instrumental y cognitiva del estudiante; se presentan métodos y estrategias de enseñanza y aprendizaje que resulten adecuados para trabajar con el contexto de BIM. A partir de los estudios realizados, se ha desarrollado un metodo para identificar las interfaces entre el currículo del Ingeniero Civil y BIM y son mapeados momentos la educación de los estudiantes en el que este modelado puede ser discutido. Finalmente, la investigación se dirige a la Expresión Gráfica y crea una propuesta de estructuración de este sector dentro de un plan de estudios de ingeniería civil para adoptar BIM. El trabajo es exploratorio, de naturaleza fenomenológica y utiliza como supuestos la implicación de la investigadora, el rigor de la investigación cualitativa y el paradigma de la complejidad. Entre los principales resultados, se puede observar que: (a) la adopción del paradigma BIM demanda de actualización en los cursos de ingeniería civil, lo que implica también la formación de los docentes para trabajar con el tema; (b) experiencias exitosas se han realizado tanto en Brasil como en el extranjero y demuestran que no sólo es posible trabajar BIM en la graduación, como él ha traído una serie de ventajas para el aprendizaje de la ingeniería y el desarrollo cognitivo de los estudiantes; (c) es importante crear un plan para la implementación de BIM, teniendo en cuenta el contexto específico de cada institución; (d) un curso que tiene entre sus objetivos tratar de BIM debe promover un alto grado de integración entre las disciplinas y el trabajo colaborativo entre los maestros; (e) para que ocurra un aprendizaje integrado y continuo, BIM debería ser trabajado en diversos componentes del plan de estudios a lo largo del curso; (f) de modo que el área de EG pueda contribuir a la formación del ingeniero civil en BIM, su alcance debe ampliarse, incluyendo no sólo el diseño (2D) y modelado geométrico (3D), pero también abarcando la comprensión de la información multidimensional, multimodal y abstracta; (g) la EG puede proporcionar insumos para que los estudiantes puedan construir una base sólida para desarrollar las habilidades necesarias para trabajar con este modelaje; (h) la enseñanza-aprendizaje de BIM será más sólida si se continúa a lo largo de la educación del estudiante, desde su acceso a la universidad y las disciplinas del núcleo básico.