Desenvolvimento de recursos educacionais integrados numa abordagem STEM utilizando kits de robótica móvel

A Indústria 4.0 trouxe consigo uma onda de tecnologias de ponta, como a Fabrico Aditivo, Inteligência Artificial, Realidade Aumentada, Sistemas Ciberfísicos, Blockchain, Cibersegurança e muitas outras. Estas inovações têm transformado diversos setores, capacitando as empresas a enfrentarem desafios como as flutuações imprevisíveis na procura e a volatilidade do mercado. No entanto, a Indústria 4.0 enfrenta um obstáculo significativo em termos de questões relacionadas com recursos humanos. Para operar efetivamente neste ambiente evoluído, os funcionários precisam de formação adequada, o que exige a implementação de práticas de gestão eficazes. Isto assegura que os trabalhadores qualificados possam adaptar-se às exigências das fábricas inteligentes. Ao estabelecer políticas favoráveis, as organizações podem aprimorar as suas capacidades dinâmicas, fomentando uma cultura inovadora que impulsiona o progresso contínuo na indústria. Utilizar kits de robótica móvel numa abordagem STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics - Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) pode proporcionar uma experiência de aprendizagem mais envolvente e prática para os estudantes, ajudando-os a desenvolver competências em programação, resolução de problemas e pensamento crítico. Além disso, a integração de recursos educacionais nesta abordagem pode ser uma forma eficaz de envolver os estudantes em atividades práticas e estimular o seu interesse pelas disciplinas STEM. Este trabalho envolve o desenvolvimento de protocolos laboratoriais para diferentes níveis académicos, numa abordagem sequencial que aprofunda o conhecimento STEM, com o objetivo de ensinar robótica utilizando kits de robótica móvel. O desenvolvimento de código e complementos para os protocolos laboratoriais e a realização de testes num ambiente de sala de aula também estão incluídos. O processo de ensino/aprendizagem é avaliado através de inquéritos regulares aos estudantes. No geral, este trabalho tem como objetivo fornecer uma abordagem pedagógica prática e interdisciplinar para o ensino de robótica utilizando kits de robótica móvel, com foco no desenvolvimento de competências STEM em estudantes de diferentes níveis académicos. Esta abordagem visa promover a aquisição de conhecimentos em tópicos fundamentais para o futuro da engenharia.Industry 4.0 has ushered in a wave of cutting-edge technologies like Additive Manufacturing, Artificial Intelligence, Augmented Reality, Cyber-physical systems, Blockchain, Cybersecurity, and many others. These breakthroughs have transformed diverse sectors by empowering businesses to address challenges such as unpredictable shifts in demand and market volatility. However, Industry 4.0 faces a notable hurdle in terms of human resource issues. To effectively operate in this advanced landscape, employees need adequate training, necessitating the implementation of effective management practices. This ensures that these knowledgeable individuals can adapt to the requirements of intelligent factories. By establishing favourable policies, organizations can enhance their dynamic capabilities, fostering an innovative culture that propels further progress in the industry. Using mobile robotics kits in a STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) approach can provide a more engaging and practical learning experience for students, helping them develop skills in programming, problem-solving, and critical thinking. In addition, the integration of educational resources in this approach can be an effective way to embrace students in practical activities and stimulate their interest in STEM subjects. This work involves the development of laboratory protocols for different academic levels, with a sequential approach that deepens STEM knowledge, aimed at teaching robotics using mobile robotics kits. The development of code and add-ons for laboratory protocols and testing in a classroom setting is also included. The teaching/learning process is evaluated through regular student surveys. Overall, this work aims to provide a practical and interdisciplinary pedagogical approach to teaching robotics using mobile robotics kits, with a focus on developing STEM skills in students at different academic levels. This approach aims to promote knowledge acquisition on topics that are fundamental for the future of engineering