São Paulo, 7 e 8 de Abril de 2005.
CONSIDERAÇÕES SOBRE O IMPACTO DE TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO NO ENSINO E NO PROCESSO DE PROJETO
JACOSKI, CLAUDIO ALCIDES Dr. Professor Universidade Comunitária Regional de Chapecó - UNOCHAPECÓ. Centro Tecnológico - CETEC Rua Senador Attílio Fontana, 591-e Cx. Postal 747 – 89809-000 Chapecó - SC
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RESUMO Este artigo discute as modificações que estão sendo implementadas no processo de projetar, a partir das diversas possibilidades e facilidades geradas por novas tecnologias existentes, além de avaliar aquelas que estão com pleno potencial de implantação e que em breve período de tempo trarão um impacto consistente. A agregação de valor ao projeto promovido pela implementação de ferramentas inovadoras, ainda não é suficientemente explorada. Se por um lado há um avanço bastante considerável das ferramentas computacionais de auxílio ao desenho, por outro se observa que há diversos problemas que necessitam de adequações no processo de projeto, e mais ainda no ensino de projeto nos cursos universitários. Esta situação tem gerado algumas dificuldades para uma eficaz exploração por parte dos profissionais de todos os recursos disponíveis pelas tecnologias atuais. A academia produz trabalhos que propiciam uma melhoria dos processos produtivos e avança em algumas áreas significativamente, muito embora existam deficiências em relação à utilização como prática, de novas tecnologias para o efetivo ensino de projeto. Neste artigo se discutirá a evolução no ensino do projeto relacionando-o com a necessidade do mesmo atingir patamares compatíveis com a realidade atual e futura do uso de ferramentas pelo mercado de projetos de edificações, apresentando considerações sobre o impacto causado pelas tecnologias de informação e comunicação. Palavras-chave: CAD, ensino de projeto, processo de projeto.
II Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção Civil
Claudio Alcides Jacoski
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1. INTRODUÇÃO Diversos cursos de Engenharia e de Arquitetura no país apresentam um problema de cunho semelhante – a dissociação entre o ensino de projeto as ferramentas computacionais disponíveis no mercado para uso enquanto profissional. Enquanto as ferramentas de projeto (no contexto deste artigo principalmente as ferramentas CAD – Computer Aided Design), evoluem a passos largos, muitos dos cursos que preparam os futuros profissionais, não conseguem andar na mesma velocidade, causando dificuldades na inclusão destes profissionais no mercado. A forma de conceber o projeto de edificação, começa a ser alterada pela inclusão de ferramentas computacionais no processo, que modificam procedimentos tradicionais, permitindo uma qualificação da representação gráfica, uma organização documental (exigindo mais informações no projeto), um aumento de produtividade e uma integração mais efetiva entre os projetos e os agentes envolvidos. Além disso, novas ferramentas computacionais de gestão são desenvolvidas, obrigando um aumento no conhecimento dos profissionais e acadêmicos. Este artigo busca cooperar como contribuição à discussão de reformulações necessárias no ensino (principalmente), oferecendo um breve entendimento sobre as modificações que estão em andamento, alertando ao possível distanciamento do ensino de projeto com as ferramentas computacionais disponíveis atualmente, bem como a necessidade de adequação na utilização pedagógica de ferramentas computacionais para o ensino de projeto.
2. PERSPECTIVAS NOS MÉTODOS DE REPRESENTAÇÃO E NOS PROJETOS 2.1.
Perspectivas dos métodos de representação
A idéia de representar uma mensagem descrita através de um desenho é bastante antiga e usada desde a idade da pedra (Collier, 1985). Na Grécia antiga, o desenho se resumia a temas simples, ligados á formação do povo, passando posteriormente a representar assuntos religiosos, culminando com a busca de precisão no desenho e preocupação matemática, desenvolvendo o que chamamos hoje de perspectiva (Costa, 1994). Passa-se depois pela época do Império Romano, com destaque aos trabalhos do arquiteto Marcus Vitruvio Pollio, no renascimento há evolução com as construções sendo desenhadas utilizando ponto de fuga. Leonardo Da Vinci destacou-se também na arte de representar, tendo como sucessores: Girard Desargues, Johann Hinrich Lambert, passando por aquele que é chamado Pai da Geometria Descritiva: Gaspard Monge, que melhor contribuiu com esta matéria que representa a base científica para a arte desenhar e para a matemática, sendo também requisito para compreensão de desenhos em CAD, também para programar e para modelagem (Santos e Alves, 2000). A plataforma CAD foi um dos mais importantes eventos ocorridos nos últimos 30 anos para a representação gráfica. Foi a partir do desenvolvimento do sistema Sketchpad no Massachusetts Institute of Technology – MIT, através da tese de doutorado "Sketchpad: A Man-machine Graphical Communications System” em 1963, que os primeiros passos do desenho digital começaram a ser dados (Sutherland, 2003). Atualmente avanços significativos nas plataformas CAD ocorreram, diversificando-se, customizando-se e contribuindo para a melhoria dos projetos, principalmente em relação à computação gráfica e a organização da informação. Nos dias atuais esforços são realizados no sentido de unir o desenho a informações textuais, como o resultado de pesquisas já realizadas com IFC e XML (Jacoski, 2003). Levando-se em consideração que uma descrição de um objeto (ou projeto) pode ser feita de forma escrita ou por meio da representação gráfica, o que se vê atualmente é que as duas cada vez mais são usadas de forma mais intensa, onde símbolos, linhas, e desenhos associam-se a linguagem de texto incluída nos projetos de maneira mais eficiente através de ferramentas computacionais, cumprindo com a função de comunicação, de forma rápida sem perder o conteúdo informativo, pelo contrário dando melhorias na qualidade e quantidade. II Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção Civil
Considerações sobre o impacto de novas tecnologias no processo de projetar e no ensino de projeto
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Os sistemas de representação atuais ganharam em muito com o uso da computação gráfica que veio oferecer uma melhoria no entendimento dos projetos. A compreensão final da obra a partir do projeto, ainda representa uma barreira para o cliente, que tem se apoiado nestas novas tecnologias para poder se integrar à fase de projeto (Jacoski, 2004). 2.2.
Perspectivas contemporâneas no âmbito do projeto
Há décadas a construção civil se apresenta como um setor de grandes problemas ligados à insatisfação dos clientes, descontrole na geração de resíduos e ineficiência (Bazjanac e Crawley, 1997). Muito embora, a sustentabilidade vem se afirmando como um fator de compromisso exigido no processo e no desenvolvimento de produtos de qualquer cadeia produtiva. A indústria da construção tem demonstrado recentemente, compreender a importância da relevância e a amplitude que o tema denota em todas as fases do ciclo de vida do projeto (em sua definição mais completa). Atualmente, além da inovação como foco, uma grande perspectiva colocada para o setor construtivo é a de associar os fatores: social, econômico e ambiental com a sustentabilidade de construções e a infra-estrutura de trabalho utilizada no processo produtivo, significando produzir construções com recursos que possibilitem sustentar: -
O meio ambiente e os recursos naturais do ecossistema;
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O investimento econômico a ser realizado;
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O âmbito social e cultural, a saúde e o conforto do usuário da construção.
Os efeitos de uma economia globalizada, onde a concorrência ocorre sem limites territoriais, o cliente exigindo produtos mais eficientes, com exigências crescentes, maior rapidez no recebimento de seu produto, força o setor da construção a encontrar diferenciadas formas para oferecer projetos e processos enxutos, porém com não menos informações e qualificação, obrigatoriamente direcionadas para uma integração de todos processos existentes para a produção do produto – edificação. Segundo Mourshed (2000), a busca para obter uma maior integração, informação e distribuição do conhecimento são consideradas vitais para redução do desperdício de recursos em busca da sustentabilidade. Integração dos processos e a adequada troca de informações para uma equipe multidisciplinar, como o é a equipe envolvida na construção, exigem esforços para produção de padrões de informações interoperáveis que possam ser distribuídos entre os agentes envolvidos para seus usos específicos durante o processo produtivo. A sustentabilidade presume que excessos de recursos sejam reduzidos, forçando que empresas sejam elas pequenas ou grandes incorporem novas tecnologias (TIC) em suas atividades. A indústria da construção de hoje e do futuro (mais ainda) demanda o uso de sistemas sustentáveis objetivando suportar a distribuição da informação de forma mais racional (Vadhavkar e Peña Mora, 2000).
3. O ENSINO DA REPRESENTAÇÃO GRÁFICA E DO PROJETO 3.1.
A evolução do ensino de projeto
No início dos anos 60 foi quando surgiram os primeiros estudos sobre o método de projeto, caracterizado principalmente em 1962, pela primeira conferência de Design Methods, realizada no Reino Unido - UK. Em 1970 é publicado “Design Methods” de Christopher Jones. A partir da década de 80 surgem novas formas de compreender os processos cognitivos envolvidos no processo de projetar, o que se pode chamar de “design cognition”, e na década de 90 surgem novas perspectivas com a utilização de Inteligência Artificial (I.A.) e mais recentemente a II Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção Civil
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consolidação das tecnologias da informação que se aproximam de vários setores produtivos, incluindo-se a produção de projetos para a construção de edificações. Existe uma série de mudanças em andamento, que tentam ser incorporadas ao setor produtivo e também pela academia, que tem nos seus pesquisadores os propulsores destas modificações. As pesquisas que muitas vezes estão associadas a experiências no ensino sempre vieram a contribuir com a inserção de novos métodos e melhorias na capacitação do universitário (ou futuro profissional). Um exemplo que pode ser apresentado decorre das aulas de desenho da EPUSP – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Desde o ano de 1991, as disciplinas de Desenho são realizadas com o apoio de sistemas CAD. Há alguns anos, introduziu-se a prática de projeto nos cursos como forma de motivação dos alunos e aplicação prática dos conhecimentos por eles adquiridos. Uma das experiências realizadas com sucesso foi o projeto geométrico simplificado de uma barragem, de acordo com requisitos especificados, e a sua construção na forma de maquete em escala (Santos, 1999). Outra experiência a partir de 2002 organiza uma competição entre os acadêmicos de Engenharia das disciplinas de desenho, no intuito de projetar uma linha de transmissão de energia elétrica de alta tensão, criada por equipes que cumprem critérios definidos antecipadamente. Na FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, foi realizado um projeto entre instituições de ensino superior e empresas de construção, co-financiado pela Comunidade Européia tendo durado três anos, tendo como objetivo desenvolver a educação e treinamento no uso de Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC). Além deste projeto foi incluída no último ano do curso de Engenharia Civil a disciplina de TIC, que atua em três etapas distintas (Soeiro, 2004): -
A primeira na identificação das operações da gestão da construção onde é possível e vantajoso o uso de novas tecnologias;
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Na segunda parte a implementação das modificações causadas pelas TIC nas operações correntes;
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A última etapa da disciplina consiste na avaliação dos benefícios das mudanças propostas, culminando em um trabalho coletivo documentando as experiências.
Existem inúmeras outras experiências que poderiam ser relatadas, algumas utilizando efetivamente recursos de TIC, com desafios entre grupos de acadêmicos, outras experiências com simulações, enfim, a comunidade acadêmica demonstra estar buscando formas para introduzir no ensino de projeto o uso de diversas ferramentas computacionais, sejam de desenho, programação, controle, gestão, etc. 3.2.
Uso de ferramentas computacionais no ensino
É bastante disforme a maneira com que as Universidades fazem uso de ferramentas computacionais para o ensino de disciplinas ligadas à área de projeto. Isto se dá muitas vezes por diferenças dos próprios cursos em relação aos seus projetos pedagógicos, mas em outros momentos se dá devido a diferenças culturais, regionais e de recursos financeiros. Cursos de geometria, cada vez mais ganham aporte de ferramentas para visualização espacial. Surgem experiências de trabalho utilizando ferramentas em diversas fases do projeto. Já são inúmeros trabalhos no mundo que apresentam experiências com o uso de ferramentas dos mais diversos tipos. Segundo Moraes e Cheng (2001), com o desenvolvimento da computação gráfica, novos conteúdos, como o conceito de modelagem geométrica e o desenvolvimento de habilidades relacionadas a ferramentas CAD, vem sendo adicionados a disciplinas ligadas ao desenho. Além da fase de representação gráfica, existem outras etapas de projeto que também podem ser atendidas por softwares. II Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção Civil
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Mourshed (2000), propõe a inserção assuntos de TIC nos currículos de cursos ligados a Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), visando a sustentabilidade do processo, são apresentados os seguintes pontos de T.I. na educação: -
Introduzir o conceito de engenharia colaborativa, integrado aos cursos de ensino do setor da construção;
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Embora ambos, papel e sistemas eletrônicos de comunicação sejam predominantes, a troca eletrônica de informação deve ser estimulada;
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Ensinar TIC como um curso específico (disciplina) é melhor, mas deve se permitir flexibilidade para adequação dentro das possibilidades de cada currículo;
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O desenvolvimento de cursos de educação profissional continuada, fazendo incursões com os cursos de graduação de instituições educacionais, podem propiciar uma importante relação entre a academia e as demandas do setor da construção;
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O conceito de interoperabilidade é vital e deve ser incluso no estudo de TIC na academia;
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Dentro do possível, assuntos como engenharia de software, modelagem da informação, orientação a objetos, devem ser repassados, juntamente com aulas de mercado de AEC;
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Enquanto ainda ocorrem experiências com TIC na indústria, o currículo deve ser revisado freqüentemente a cada dois anos;
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Inclusão de simulação e aulas efetivamente práticas como forma de possibilitar uma redução de estudos na pós-graduação e facilitar a integração com a indústria da construção.
O setor da construção possui uma variada quantidade de ferramentas comerciais que já se consolidaram no uso diário, sendo que a utilização se dá em vários processos, sejam eles de desenho, de gestão, de comunicação, ou outros, e que são fundamentais também para uso acadêmico. Betts (1999) apresenta a partir de quatro tipos específicos, algumas ferramentas possíveis de serem utilizadas pelo setor. As mesmas dividem-se em ferramentas de visualização, inteligência, comunicação, e integração, são elas: Quadro 1: Tipos de ferramentas utilizadas pelo setor Visualização
Inteligência
Comunicação
Integração
VR – VIRTUAL REALITY
SISTEMAS INTELIGENTES
INTERNET
MODELAGEM DE OBJETOS
MULTIMÍDIA
DATA MINING
EXTRANET
INTEGRAÇÃO DE BASE DE DADOS
MODELOS 3D
GERENCIAMENTO DO CONHECIMENTO
INTRANET
PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A
VISUALIZAÇÃO
MATERIAIS INTELIGENTES (CHIPS EM MATERIAIS)
EDI
DATA WAREHOUSE
MODELAGEM EM VR
MODELAGEM DE ENERGIA
BASE DE DADOS ON-LINE
GERENCIAMENTO DA INFORMAÇÃO
MODELOS DE CONSTRUTIBILIDADE
SIMULAÇÃO
OBJETOS
XML
CAD (COMPUTER AIDED DESIGN) Fonte: (Adaptado de Betts, 1999)
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Segundo a pesquisa realizada por Moraes e Cheng (2001), com 18 cursos de Engenharia, não há uma consistência em relação à forma de abordagem e utilização de ferramentas pelos diversos cursos no Brasil, havendo diversas situações de não uso da ferramenta CAD para o ensino de desenho, além disso, em sua totalidade (exceto um curso) os tópicos ligados a sistemas CAD estão alocados somente nas etapas finais do curso. Ao considerar todos os tipos de ferramentas que o setor utiliza (quadro 1), é de se esperar pela pesquisa citada, que os cursos de Engenharia e Arquitetura não apresentem em seus conteúdos programáticos disciplinas que contemplem os demais tipos de ferramentas, não indo além do uso de ferramentas CAD, e ainda assim as explorando superficialmente - somente como prancheta eletrônica. As atividades de gestão da construção implicam na administração de informações em grande escala e com grande diversidade. As TIC utilizam geralmente meios eletrônicos para facilitar o uso a um custo mais baixo, propiciando possibilidades de arquivamento, análise, filtragem e disseminação da informação.
4. CONCLUSÃO Sabe-se que o simples ato de desenhar não garante o domínio e conceituação do desenho, muito embora as ferramentas computacionais de auxílio ao desenho, oferecidas ao mercado, cada vez mais contemplam possibilidades de maior domínio de elaboração, acessibilidade aos detalhes, visualização imediata de qualquer vista, isso sem contar nas vantagens de qualidade gráfica e produtividade que são incontestáveis. Há atualmente um paradoxo em relação ao ensino-mercado-pesquisa. Existe uma “distância tecnológica” colocada entre o mercado de projeto e o que se ensina nas Universidades, por conta da velocidade de atualização e introdução de novas ferramentas comparadas com a dificuldade de tornar mais dinâmica a modificação e introdução de novas técnicas nos cursos universitários. Não bastasse isso, o próprio modelo pedagógico de ensino não consegue agilizar a introdução de resultados de pesquisas que se encontram além das ferramentas, desenvolvendo soluções para o mercado. Eis o paradoxo, pois o desenvolvimento de pesquisas não consegue ser efetivamente aplicado no ensino, gerando um distanciamento tecnológico deste profissional com o mercado ao qual ele será submetido alguns anos após, quando novas ferramentas já se encontram incorporadas ao processo. Considerando-se o atual estágio evolutivo da forma de representação e principalmente pela crescente inserção de novas ferramentas computacionais no auxílio ao projeto, e na gestão da comunicação, é possível enumerar algumas considerações sobre o impacto destas no setor de projetos de edificações: No processo: -
Mudanças significativas nas estruturas de comunicação, substituindo as estruturas organizacionais verticais, por uma estrutura de gestão horizontal e informal de caráter matricial respeitando o fluxo da informação;
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Há necessidade de treinamento e formação de recursos humanos para envolvimento na gestão da comunicação da construção civil;
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Necessidade do uso de nomenclatura padronizada nos arquivos e objetos de projeto;
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Introdução de ferramentas computacionais com maior naturalidade por empresas de pequeno e médio porte;
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Mudança de paradigmas quanto à cultura do projeto digital; II Seminário de Tecnologia da Informação e Comunicação na Construção Civil
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No ensino de projeto: -
Reestruturação dos conteúdos programáticos dos cursos de Engenharia e Arquitetura;
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Definição clara do uso das ferramentas nos Planos pedagógicos das disciplinas e dos cursos;
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Busca de uma uniformidade na forma de introdução de novas ferramentas no ensino, produzindo-se pesquisas que venham a elucidar as dúvidas existentes atualmente;
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Diminuir problemas de interoperabilidade entre as diversas opções de softwares existentes no mercado, diminuindo barreiras no uso de ferramentas computacionais;
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Deve ser priorizado o uso de web-intranet como ambiente de estudo de projetos;
AGRADECIMENTOS Agradecimentos a FUNCITEC – Fundação de Ciência e Tecnologia de SC e a Universidade comunitária Regional de Chapecó - UNOCHAPECÓ.
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