BIM como objeto de pensar-com na formação de técnicos em edificações: abstrações reflexionantes no espaço digital

Abstract

O técnico em edificações é o profissional de nível médio habilitado para atuar na área de projetos, planejamento e execução de obras de arquitetura. A representação de projetos arquitetônicos envolve a capacidade de imaginar objetos tridimensionais e decodificá-los graficamente mediante sistemas de projeção bidimensionais. No entanto, muitos estudantes têm chegado ao Ensino Médio sem o domínio prévio de conhecimentos matemático-geométricos fundamentais à compreensão dos fundamentos do desenho técnico. Ademais, o desenvolvimento de tecnologias de informação e comunicação (TDICs), aqui abordadas na acepção de Papert como objetos de pensar-com, implica em possibilidades e desafios que influenciam também o contexto educacional. Este é o caso do BIM (Building Information Modeling, ou Modelagem da Informação da Construção), que vem impactando significativamente a comunicação e o compartilhamento de informações no campo de AECO (Arquitetura, Engenharia, Construção e Operação). Portanto, à carência de domínio sobre conceitos geométricos, soma-se a necessidade de inserção curricular do BIM, fomentando a demanda por pesquisas junto ao processo formativo. Assim, orientado por modelo pedagógico vinculado ao paradigma interacionista, este estudo investiga como uma arquitetura pedagógica (AP), voltada para o desenvolvimento cognitivo espacial e aplicada à modelagem e representação gráfica arquitetônica, pode apoiar processos de abstrações reflexionantes em estudantes do curso técnico integrado em edificações. Trata-se de uma pesquisa qualitativa de natureza aplicada, com estudantes do câmpus Pelotas do Instituto Federal Sul-rio-grandense (IFSul), com idades entre 18 e 20 anos. A coleta de dados incluiu a observação e análise dos encontros presenciais, da participação dos estudantes e dos registros no ambiente virtual de aprendizagem; análise dos modelos tridimensionais e documentação técnica produzidos por eles; entrevistas semiestruturadas; questionários e reuniões com professores envolvidos. A partir da integração entre o objeto de pesquisa e referenciais sociológicos e psicológicos, duas versões de uma AP que utiliza a tecnologia BIM associada a recursos de realidade virtual (RV), realidade aumentada (RA) e fabricação digital (FD) como objetos de pensar-com foram concebidas, implementadas, avaliadas e disponibilizadas a docentes que trabalham com modelagem e representação gráfica arquitetônica. Os resultados revelam que é possível relacionar a apropriação do espaço concreto pelas crianças e adolescentes com a apropriação do espaço digital por seus usuários. Neste contexto, a construção de conhecimento ocorre a partir da relação dialética entre usuários e máquinas. Os relatos dos estudantes evidenciaram, além da motivação para participar da pesquisa, a tomada de consciência sobre seus processos de apropriação do espaço virtual e o desenvolvimento de estratégias próprias para a execução das atividades com sucesso. Observou-se que a geração automática de plantas, cortes e fachadas por softwares BIM pode contribuir para o desenvolvimento cognitivo espacial, desde que o procedimento de modelagem provoque a necessidade de coordenação entre múltiplas visualizações. A RV colaborou na interpretação dos modelos e na compreensão de sistemas construtivos. O passeio virtual com a personificação de avatares auxiliou na compreensão da escala humana e na percepção dimensional. Assim, o BIM constituiu abordagem adequada aos objetivos propostos, apoiando processos de desenvolvimento cognitivo espacial como um objeto de pensar-com.

A building technician is a mid-level professional qualified to work in the design, planning, and execution of architectural works. The representation of Architectural Design through plans, sections, and facades involves the ability to imagine three dimensional objects and graphically decode them in two-dimensional projection systems. However, many students reach high school without previous mathematical geometric knowledge that underlies technical drawing concepts. Furthermore, the development of information and communication technologies (ICTs), addressed in the sense of Papert’s object-to-think-with, implies possibilities and challenges that also affects educational context, such as BIM (Building Information Modeling), which has significantly impacted communication and information sharing in AECO (Architecture, Engineering, Construction, and Operation) field. Therefore, the lack of mastery of geometric concepts adds to the need for including BIM in the curriculum, fostering the demand for research along with the learning process. Therefore, guided by a pedagogical model linked to the interactionist paradigm, this study investigates how a pedagogical architecture (PA) aimed at spatial cognitive development and applied to architectural modeling and graphic representation can support processes of reflective abstractions in buildings technical course students. This is an applied qualitative research conducted with students from Instituto Federal Sul-rio-grandense (IFSul), at Pelotas campus, who are between 18 and 20 years old. Data collection included observation and analysis of face-to-face meetings, student participation and records in the virtual learning environment, analysis of three-dimensional models and technical documentation produced by them, semi-structured interviews, questionnaires, and meetings with teachers. From the integration between the research object and sociological and psychological references, two versions of an AP that uses BIM technology associated with virtual reality (VR), augmented reality (AR), and digital fabrication (DF) resources as objects-to-think-with were designed, implemented, evaluated, and made available to teachers who work with architectural modeling and graphic representation. Results reveal that it is possible to relate the appropriation of concrete space by children and adolescents with appropriation of digital space by its users. In this context, the construction of knowledge occurs based on the dialectical relationship between users and machines. Students' reports showed, in addition to their motivation to participate in the research, their grasp of consciousness of virtual space appropriation and the development of their own strategies for carrying out the activities successfully. Automatic generation of plans, sections, and facades using BIM software can contribute to spatial cognitive development if the modeling procedure causes the need for coordination between multiple views. VR also contributed to models’ interpretation and construction systems understanding. Virtual tour with avatars personification helped in understanding human scale and dimensional perception. Thus, BIM constituted an appropriate approach to the proposed objectives, supporting spatial cognitive development processes as an object to think-with.