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Laboratórios virtuais (COLAN)

Publicado: Sexta, 25 de Fevereiro de 2022, 21h09 | Última atualização em Quinta, 25 de Agosto de 2022, 16h42 | Acessos: 2701

LABORATÓRIOS VIRTUAIS

Laboratórios Virtuais – Definição

Compreendemos o conceito de laboratórios virtuais como: um conjunto de ferramentas de software, hardware, modelos digitais de sistemas, ferramentas de engenharia assistida por computador (CAE), prototipagem virtual, simuladores numéricos, análise de elementos finitos e softwares de modelagem matemática aplicadas a uma determinada disciplina, área do saber ou eixo temático que permite acessibilidade, escalabilidade, inclusão digital e a extrapolação dos limites dos laboratórios físicos e salas de aula tradicionais. De modo que os discursos, saberes, a prática do ensino, da pesquisa e extensão possam acompanhar o aluno para além da instituição de ensino, podendo ser acessados em qualquer tempo e lugar. Os laboratórios virtuais podem complementar os laboratórios físicos ou até mesmo substituí-los, como ocorreu na pandemia. Eles surgem como uma camada de abstração onde conceitos podem ser assimilados, explorados e redescobertos pelos alunos de forma segura, proativa e colaborativa.

Laboratórios Virtuais – Histórico

O Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca – CEFET/RJ é formado por 8 campi: Angra dos Reis, Itaguaí, Maracanã, Maria da Graça, Nova Friburgo, Nova Iguaçu, Petrópolis e Valença. Em 2020, foi formado o grupo de usuários do software ANSYS. Esse grupo é constituído pelos seguintes professores:

Julio Cesar de Carvalho Ferreira (Eng. Elétrica/Maracanã)
Mauro Sandro dos Reis (Eng. Elétrica /Maracanã)
Pedro Manuel Calas Lopes Pacheco (Eng. Mecânica/Maracanã)
Ricardo Alexandre Amar de Aguiar (Pós-Graduação em Eng. Mecânica)
Fabrício Lopes e Silva (Eng. de Controle e Automação/Nova Iguaçu)
Luciano Santos Constantin Raptopoulos (Eng. de Controle e Automação/Nova Iguaçu)
Joanes Silva Dias (Eng. Mecânica/Itaguaí)
Julien Mauprivez (Eng. Mecânica/Itaguaí)
Marcelo Nesci Soares (Eng. Elétrica/Angra dos Reis)

O objetivo da criação deste grupo foi discutir a infraestrutura e os aspectos necessários para a compra e compartilhamento (com todos os campi do CEFET-RJ) do software ANSYS, a fim de integrar todos os campi nas atividades de ensino, pesquisa e extensão. Foram realizadas discussões técnicas, e juntamente com a ESSS, o grupo encontrou as soluções buscando alcançar o objetivo. O resultado dessas discussões foi a criação do processo de compras do ANSYS de forma sistêmica. Como resultado desse processo e das atividades do grupo, foram iniciadas outras discussões a respeito de futuras compras compartilhadas de forma sistêmica. Assim, em 2021, esse mesmo grupo apresentou a proposta da compra do programa MATLAB CWL. Essa licença é ilimitada e para TODO o CEFET-RJ. As compras foram realizadas em 2021. Nesse sentido, em 2020 foi formada a Comissão de Compras do DEPES com o objetivo de analisar e emitir parecer sobre as compras no âmbito do DEPES. Atualmente, a nova gestão do DEPES mantém a comissão e tem dado continuidade as iniciativas de otimização e compartilhamento de compras, incentivando a integração digital e compartilhamento do conhecimento, buscando assim a evolução do ensino, com base das premissas estabelecidas pelas novas Diretrizes Curriculares Nacionais. A aquisição destes programas (Ansys e Matlab) vem de encontro as necessidades do CEFET-RJ em estabelecer mudanças nas atividades e metodologias de ensino, pesquisa e extensão, destacando, a ampliação das atividades remotas devido à migração das atividades exercidas integral ou parcialmente em modo presencial. Essas necessidades surgiram em um primeiro momento devido a pandemia do novo Coronavírus. Agora, essas necessidades se mantêm em função da adequação dos cursos para as novas diretrizes curriculares nacionais de engenharia. Além disso, espera-se como resultados dessas atividades e aquisições, a integração dos campi e otimização dos recursos. Tais discussões entre os campi permitem que programas e infraestrutura sejam adquiridos de forma sistêmica, a um custo inferior se comparados a compra por cada campus e com pacotes mais completos. Além disso, aumenta o alcance e uso das ferramentas, integrando os campi e proporcionando aos alunos e professores a infraestrutura adequada as metodologias de ensino, pesquisa e extensão. Esses programas são adicionados a outros programas já disponíveis, como por exemplo, os programas da área de engenharia elétrica do CEPEL.

ANSYS

O ANSYS Academic Campus Solution (CS) é um pacote de licenças ANSYS Multifísicas, permitindo simulações estruturais, fluidodinâmicas, eletromagnéticas ou sistêmicas, ou qualquer combinação entre elas. Compostas sempre por um conjunto de licenças de pesquisa e de ensino para todas as físicas. O ANSYS Academic Campus Solution (CS) permite o trabalho com todas as físicas (eletromagnetismo, análise mecânica e análise de escoamento de fluidos).

Muito importante lembrar que esta solução:

permite compartilhamento de licenças entre vários departamentos, laboratórios e até campi localizados em cidades diferentes, de forma que colaborações internas e externas (outros campi) são viabilizadas;
reduz enormemente o investimento necessário na construção e operação de laboratórios físicos reais, já que permitem acesso de muitos alunos simultâneos a laboratórios virtuais, em que poderão explorar, sem risco, fenômenos físicos que os permitirão desenvolver o "feeling" físico que um engenheiro tem que possuir;
permite o desenvolvimento mais rápido dos trabalhos de ensino e de projeto final, já que cada aluno poderá usar mais de uma licença e fazer, portanto, mais de uma simulação ao mesmo tempo;
reduz muito os custos associados a aquisições "individuais" de licenças por cada departamento e garante uma utilização maior e mais efetiva do patrimônio adquirido, já que há muito mais professores e alunos usando.

MATLAB

O uso do software de computação científica Matlab é uma prática entre as universidades e demais instituições de ensino e pesquisa em todo o mundo. Não diferente, no Brasil as principais instituições de ensino superior com cursos na área de ciências exatas, e engenharias em especial, lançam mão desta solução para suas atividades de ensino e pesquisa. No CEFET-RJ esta mesma ferramenta vem sendo utilizada massivamente ao longo dos anos, tanto nos cursos do ensino superior quanto nos cursos de pós-graduação, em todos os seus 8 campi. Há ainda a utilização da mesma ferramenta nos cursos do ensino médio/técnico integrado, com o objetivo de já iniciar entre os alunos a prática científica. O DEPES, através de um grupo formado por professores de outros campi, recebeu o pedido de compras do MATLAB CWL. O processo foi protocolado em 2021. O MATLAB CWL é um pacote que possui, além do MATLAB, aplicativos, programas, blogs, cursos, arquivos exemplo e ambiente para aula virtual, entre outros. Toda essa infraestrutura permite que o conceito da inclusão digital faça parte da realidade do CEFET-RJ. A inclusão digital permite que os alunos tenham contato e condições necessárias para desenvolver e consolidar os conhecimentos transmitidos em sala de aula, estabelecendo um vínculo com o ensino, pesquisa e extensão. O MATLAB CWL já está disponível para TODOS os alunos, professores, técnicos e visitantes do CEFET.

LABORATÓRIOS VIRTUAIS (COLAN)

Acesso remoto computadores ( Softwares matlab 2018B, Ansys Eletronics, Ansys Strutural, Ansys fluids, Ansys Granta, Solidworks 2014/2015, Office365)

Para o uso deste ambiente utilize o passo a passo abaixo para fazer a primeira conexão: Passo a Passo Windows, Android IOS e Mac e Passo a Passo linux

Acesso ao MATLAB (com instalação no computador)

O CEFET adquiriu licenças de uso do MATLAB de forma que alunos e professores podem usar o software em casa ou na instituição, para isso é necessário se cadastrar no site da empresa Mathworks usando o e-mail institucional.

Após o cadastro siga os passos e bom uso do software

O pacote ainda oferece aos alunos e professores cadastrados com o e-mail institucional treinamentos on-line na ferramenta.