Com um grande número de países a limitarem o acesso a aulas presenciais nas instituições de ensino, face à pandemia de COVID-19, mais de 80% dos estudantes mundiais não frequentaram a escola em 2020 e 2021. Como resposta a este problema, muitas instituições de ensino aumentaram os seus esforços para utilizar diversas tecnologias educativas, disponibilizando oportunidades de aprendizagem remota aos alunos enquanto as escolas estão encerradas. De modo a ajudar pais, professores, escolas e administradores de escolas a facilitar a aprendizagem dos alunos e promover a interação e cuidado social durante períodos em que o acesso às escolas é impossível, a UNESCO elaborou uma lista de aplicações, plataformas e recursos educacionais que podem ser adotadas pelas instituições. Ainda que estas soluções ofereçam suporte essencial para a sociedade nestes tempos sem precedentes, elas são mais orientadas à transferência de conhecimento teórico. Uma das maiores desvantagens da maioria das soluções existentes é o seu reduzido apoio à aprendizagem ativa em laboratório e experiências práticas. As experiências ativas e centradas no aluno são essenciais para promover a aprendizagem em todos os níveis da educação científica e todas outras disciplinas. Porém, é ainda mais relevante para as áreas de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), que devem continuar a modernizar os seus laboratórios e ferramentas pedagógicas que promovam a aprendizagem eficaz. A criação de conteúdos online e a possibilidade de disponibilizar experiências imersivas para atividades de laboratório é claramente útil a curto prazo para enfrentar problemas relacionados com COVID-19, mas, a longo prazo, pode ser a base para a adoção de ferramentas de e-learning inovadoras.
O principal objetivo do projeto AugmentedWearEdu é introduzir um framework de e-learning inovador que consiste em incluir experiências hápticas que permitem acesso digital a laboratórios no ensino superior. Este objetivo vai ser alcançado ao combinar ferramentas de realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR) com a nova geração de dispositivos hápticos vestíveis. Desta forma, será possível cativar os alunos num ambiente ativo laboratorial hapto-audiovisual. Neste projeto, iremos avaliar quais das tecnologias hápticas disponíveis são as mais adequadas para e-learning e podem ajudar os alunos a criar simulações complexas usando técnicas de modelação e ferramentas de script existentes, ligando o mundo virtual ao mundo real para capturar dados que poderão ser visualizados em tempo real. As ferramentas hápticas, VR e AR irão ser adotadas de atividades de investigação em progresso ou de diversas ferramentas de baixo custo comerciais “off-the-shelf” (COTS). Desta forma pretende-se interligar a inovação a educação a partir de investigação inovadora. Esta abordagem irá contribuir para a concretização de aprendizagem laboratorial à distância, aberta e totalmente imersível.
Utilizando como base o conhecimento atual, o AugmentedWearEdu irá avançar o conhecimento ao produzir os seguintes resultados intelectuais:
- Ferramenta de avaliação das competências dos educadores na utilização de VR/AR incluindo tecnologias hápticas vestíveis. Nós propomos uma ferramenta de autoavaliação que irá apoiar os docentes a desenvolverem o seu próprio crescimento profissional através da identificação do estado atual das suas competências pedagógicas e tecnológicas relacionadas com VR/AR e dispositivos vestíveis hápticos. A ferramenta proposta irá possibilitar o desenho de unidades curriculares ajustadas às exigências de aprendizagem nas áreas STEM. Isto está alinhado com as diretrizes da Comissão Europeia sobre suporte do desenvolvimento da competência dos professores com vista a melhores resultados de aprendizagem;
- Programa de foermação para educadores sobre o desenvolvimento de competências de utilização de tecnologias hápticas, VR e AR (metodologia e ferramentas). Nós propomos o desenho de um programa de formação para os educadores direcionado ao desenvolvimento de competências e a adoção de tecnologia háptica, VR e AR como ferramentas para proporcionar um laboratório ativo integrado com experiências práticas para os alunos. O desenvolvimento formação é uma contribuição metodológica inovadora ao desenvolvimento profissional dos professores;
- Biblioteca open source de conteúdo sobre VR, AR e dispositivos hápticos vestíveis para ser usada no redesenho de unidades curriculares e laboratórios de engenharia. O projeto irá disponibilizar um website com o nome de AugmentedWearEdu Portal. A plataforma irá promover o avanço da conceção e utilização de conteúdo VR/AR incluindo interação háptica para e-learning. Nós iremos incluir na plataforma toda a informação necessária para construir e configurar a interface de dispositivos hápticos vestíveis, começando por componentes off-the-shelf e os nossos próprios protótipos de investigação. A combinação de metodologias de VR/AR e hápticos pode ser explorada para além de cursos de engenharia. Cursos de medicina, artes e outros em que estão previstas atividades de laboratório podem tirar proveito das metodologias inovadoras propostas.
