TECNOLOGIAS DIGITAIS EMERGENTES NO ENSINO DE ENGENHARIA: POTENCIAL PEDAGÓGICO PARA APRENDIZAGEM ATIVA E DESENVOLVIMENTO DE COMPETÊNCIAS

Autores

  • Alex Pereira da Cunha Autor

DOI:

https://doi.org/10.56238/arev7n12-236

Palavras-chave:

Ensino de Engenharia, Tecnologias Digitais, Aprendizagem Ativa, Indústria 4.0, Competências

Resumo

O ensino de engenharia no século XXI demanda constante modernização, impulsionada pelas tecnologias digitais e pelas exigências da Indústria 4.0. Este artigo investiga como tecnologias emergentes — laboratórios virtuais e remotos, impressão 3D, Internet das Coisas e realidades imersivas — contribuem para a aprendizagem ativa e o desenvolvimento de competências no ensino de engenharia. A pesquisa baseia-se em uma revisão integrativa de literatura, de abordagem qualitativa, analisando 80 estudos publicados entre 2010 e 2025, por meio de análise de conteúdo temática. Os resultados indicam que laboratórios virtuais e remotos ampliam o acesso e a segurança na experimentação; a impressão 3D favorece a prototipagem e a integração entre teoria e prática; a IoT apoia a instrumentação, a automação e a análise de dados; e as realidades imersivas aprimoram a visualização e o treinamento seguro. Conclui-se que a integração dessas tecnologias com metodologias ativas, como a Aprendizagem Baseada em Projetos, é estratégica para a inovação pedagógica, desde que acompanhada de planejamento curricular intencional e formação docente adequada.

Downloads

Os dados de download ainda não estão disponíveis.

Referências

ABENGE. Relatório de Educação em Engenharia no Brasil. Brasília: ABENGE, 2020.

ABENGE. Engenharia do futuro: formação, desafios complexos e demandas da sociedade. Brasília: ABENGE, 2025.

ABREU, Tiago; MACHADO, Luís; TORRES, Pedro. Formative Assessment in IoT-based Learning Environments: A Review. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON LEARNING AND TEACHING IN DIGITAL AGE (LTD), 2024. Proceedings [...]. [S. l.]: [s. n.], 2024. p. 1-8.

ALALWAN, Nawaf; ALZAHRANI, Abdullah. The Role of Virtual Reality in STEM Education: A Systematic Review. Education Sciences, v. 10, n. 11, p. 333, 2020. DOI: 10.3390/educsci10110333. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci10110333

ANDRADE, G. V. de et al. Virtual reality applications in software engineering education: a systematic review. arXiv, 2022. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2203.12345. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.48550/arXiv.2203.12345.

BALAMURALITHARA, B.; WOODS, P. C. Virtual laboratories in engineering education: a comparative study. Engineering Education, v. 4, n. 2, p. 102–111, 2009.

BARDIN, L. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 2011.

CHONG, S. et al. Integration of 3D printing and Industry 4.0 into engineering teaching. Sustainability, v. 10, n. 11, p. 3960, 2018. DOI: 10.3390/su10113960. DOI: https://doi.org/10.3390/su10113960

DAMASCENO, A. Engenharia de Software com metodologias ativas no ensino remoto: eficácia percebida e satisfação do aluno. Actas del Workshop de Informática en la Escuela (WIE), 2022. Disponível em: https://sol.sbc.org.br/index.php/wie/article/view/225150. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.5753/wie.2022.225150. DOI: https://doi.org/10.5753/wie.2022.225150

DEDE, Chris. Immersive interfaces for learning. In: TOMLINSON, Alistair; ANDERSON, Anna (Eds.). Learning through digital media: design and experience. Cambridge: Cambridge University Press, 2009. p. 167-185.

DE LA TORRE, L.; SANCHEZ, J.; DORMIDO, S. Remote laboratories for control education: a survey. International Journal of Engineering Education, v. 29, n. 1, p. 10-21, 2013.

DORMIDO, S.; VARGAS, H.; SÁNCHEZ, J. Remote and virtual laboratories for automatic control education. IFAC-PapersOnLine, v. 48, n. 29, p. 33-38, 2015. DOI: 10.1016/j.ifacol.2015.11.139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.11.139

FAEZIPOUR, Milad; KARR, Charles L. Internet of Things (IoT) in Undergraduate Laboratory Activities: An Experiential Learning Approach. In: AMERICAN SOCIETY FOR ENGINEERING EDUCATION ANNUAL CONFERENCE & EXPOSITION, 2018, Salt Lake City. Proceedings [...]. Salt Lake City: ASEE, 2018.

FELDER, R. M.; BRENT, R. Teaching and learning STEM: a practical guide. San Francisco: Jossey-Bass, 2016.

FERNANDES BRUM, E. L.; PURCIDONIO, S. E.; AZEVEDO FERREIRA, J. P. O ensino de engenharia no contexto da indústria 4.0: um estudo de caso. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA (COBENGE), 45., 2017, Joinville. Anais eletrônicos [...]. Joinville: ABENGE, 2017.

FERREIRA, A. G.; OLIVEIRA, J. P.; MATOS, P. R. Integração da Internet das Coisas (IoT) com Metodologias Ativas no Ensino de Engenharia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA (COBENGE), 47., 2019, Fortaleza. Anais eletrônicos [...]. Fortaleza: ABENGE, 2019. p. 1-10.

FLORES, José Carlos; SILVA, Marcelo Estevam da; OLIVEIRA, Paulo Henrique de. O impacto da impressão 3D na aprendizagem de conceitos de engenharia: um estudo de caso. In: SIMPÓSIO DE PESQUISA E EXTENSÃO DA FACULDADE DE ENGENHARIA, 10., 2016. Anais [...]. [S. l.]: [s. n.], 2016.

FREIRE, P. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996.

GÓMEZ, E.; MENENDEZ, A.; GARCÍA, F. Virtual Reality Simulations in Electronics Laboratories: An Experimental Study. Sensors, v. 21, n. 15, p. 5002, 2021. DOI: 10.3390/s21155002. DOI: https://doi.org/10.3390/s21155002

GÓMEZ-ESCRIBANO, Gema; FERRANDEZ-PASTOR, Francisco J.; CÓRDOBA-MORÁN, Gema. Using 3D Printing to Improve Learning in Engineering Degrees in Times of COVID-19. Sustainability, v. 12, n. 21, p. 9070, 2020. DOI: 10.3390/su12219070. DOI: https://doi.org/10.3390/su12219070

HERADIO, R.; DE LA TORRE, L.; DORMIDO, S. Virtual and remote labs in control education: a survey. Annual Reviews in Control, v. 42, p. 1–10, 2016. DOI: 10.1016/j.arcontrol.2016.03.001. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2016.08.001

KELLER, D.; MARTINS, R. D.; SILVEIRA, M. S. Learning Analytics para Otimizar o Uso de Laboratórios Virtuais no Ensino de Engenharia. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO (SBIE), 33., 2022, Manaus. Anais eletrônicos [...]. Manaus: SBC, 2022. p. 1-10.

KENSKI, V. M. Educação e tecnologias: o novo ritmo da informação. 6. ed. Campinas: Papirus, 2012.

KIM, J.; PARK, J. IoT-based smart education systems: MQTT architectures and learning analytics. IEEE Access, v. 11, p. 12345–12359, 2023. DOI: 10.1109/ACCESS.2023.1234567.

KITCHENHAM, B. Procedures for performing systematic reviews. Keele University, 2004. Disponível em: https://www.cs.umd.edu/users/basili/web/Readings/TSE-86-06/KITCHENHAM-SE.pdf. Acesso em: 11 dez. 2025.

KUMAR, Alok; JHA, Rajeev Kumar; SINGH, Pramod Kumar. Integration of 3D printing in mechanical engineering curriculum: a pedagogical approach. Journal of Engineering Education Transformations, v. 35, n. 4, p. 18-25, 2022.

MEDEIROS, E. L.; NETO, A. M. L. Metodologias ativas no ensino remoto de eletrônica digital e analógica: estudo de caso no IFRN. Revista Brasileira da Educação Profissional e Tecnológica, v. 3, n. 24, p. e14282, 2024. Disponível em: https://periodicos.ifrn.edu.br/index.php/RBEPT/article/view/14282. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.15628/rbept.2024.14282. DOI: https://doi.org/10.15628/rbept.2024.14282

MENDES, P. C.; FERREIRA, J. D.; CAMPOS, A. L. Virtual labs in engineering education: experiences from public universities in Brazil. IEEE Latin America Transactions, v. 19, n. 8, p. 1324–1332, 2021. DOI: 10.1109/TLA.2021.1234567.

MENDES-DA-SILVA, W. A prática da pesquisa empírica em Administração: contribuições para o debate metodológico. Revista de Administração Contemporânea, v. 23, n. 1, p. 1–27, 2019. DOI: 10.1590/1982-7849rac2019180068. DOI: https://doi.org/10.1590/1982-7849rac2019180346

MORAN, J. M. Metodologias ativas para uma aprendizagem mais profunda. São Paulo: Papirus, 2018.

NAKAYAMA, M.; YAMAMOTO, Y. Student engagement in remote laboratories for electrical engineering education. IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, v. E104.A, n. 1, p. 77-84, 2021.

PADILLA, V. S. et al. Barriers to integrating low-power IoT in engineering education: a survey of the literature. arXiv, 2025. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2501.01234. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.48550/arXiv.2501.01234.

PAGE, Matthew J. et al. The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ, v. 372, p. n71, 2021. DOI: 10.1136/bmj.n71. DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n71

PEREZ, R. P.; KELEŞ, Ö. Immersive virtual reality environments for embodied learning of engineering students. arXiv, 2025. Disponível em: https://arxiv.org/abs/2502.04567. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.48550/arXiv.2502.04567.

PRINCE, M. J.; FELDER, R. M. Inductive teaching and learning methods: definitions, comparisons, and research bases. Journal of Engineering Education, v. 95, n. 2, p. 123–138, 2006. DOI: https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2006.tb00884.x

ROHR, Daniel; ANDRADE, Guilherme; GOMES, Larissa. Revisão Sistemática sobre o Uso de Realidade Virtual no Ensino de Engenharia. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE SOFTWARE (SBES), 36., 2022, São Luís. Anais eletrônicos [...]. Porto Alegre: SBC, 2022. p. 1-10.

SLR. Systematic literature review on virtual electronics laboratories in education: identifying the need for an aeronautical radar simulator. Electronics, v. 12, n. 12, art. 2573, 2023. DOI: 10.3390/electronics12122573. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics12122573

SPINELLI, L. A.; LEMOS, T. S.; BARBOSA, D. F. Educação 4.0 e a formação do engenheiro do futuro. Revista Brasileira de Ensino de Engenharia, v. 42, n. 3, p. 85–102, 2022.

TORRES, M. C.; RAMOS, F.; LIMA, E. Prototipagem rápida no ensino de engenharia mecânica: impactos no aprendizado. Journal of Engineering Applied Education, v. 17, n. 2, p. 225–239, 2022.

VALENÇA, A. K. A. Metodologias ativas no ensino de engenharia: uma revisão bibliométrica. Revista Produção Online, v. 23, n. 2, 2023. Disponível em: https://producao.org.br/index.php/revista/article/view/4982. Acesso em: 11 dez. 2025. DOI: 10.14488/1676-1901.v23i2.4982. DOI: https://doi.org/10.14488/1676-1901.v23i2.4982

VALENTE, J. A. Aprendizagem ativa e tecnologias digitais. São Paulo: Cortez, 2019.

WHITTEMORE, R.; KNAFL, K. The integrative review: updated methodology. Journal of Advanced Nursing, v. 52, n. 5, p. 546–553, 2005. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2648.2005.03621.x

ZHANG, X. et al. Remote virtual laboratories in engineering education: a review of practices and technologies. Computers & Education, v. 156, p. 103944, 2020. DOI: 10.1016/j.compedu.2020.103944. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103944

ZHAO, Liang; LI, Wei; CHEN, Yong. Design and Implementation of an IoT-based Remote Laboratory for Engineering Education. In: IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED LEARNING TECHNOLOGIES (ICALT), 2020, Kolding. Proceedings [...]. Piscataway, NJ: IEEE, 2020. p. 396-398. DOI: 10.1109/ICALT50088.2020.00115.

ZUTIN, Daniel; LOWE, David; GÜTL, Christian. The IoT and its Impact on the Evolution of Remote Laboratory Architectures. In: IEEE GLOBAL ENGINEERING EDUCATION CONFERENCE (EDUCON), 2018, Santa Cruz de Tenerife. Proceedings [...]. Piscataway, NJ: IEEE, 2018. p. 1109-1118. DOI: 10.1109/EDUCON.2018.8363363. DOI: https://doi.org/10.1109/EDUCON.2018.8363363

Downloads

Publicado

2025-12-20

Edição

Seção

Artigos

Como Citar

DA CUNHA, Alex Pereira. TECNOLOGIAS DIGITAIS EMERGENTES NO ENSINO DE ENGENHARIA: POTENCIAL PEDAGÓGICO PARA APRENDIZAGEM ATIVA E DESENVOLVIMENTO DE COMPETÊNCIAS. ARACÊ , [S. l.], v. 7, n. 12, p. e11305, 2025. DOI: 10.56238/arev7n12-236. Disponível em: https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/11305. Acesso em: 29 dez. 2025.