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De microcontrolador a app: tudo para captar o nível de concentração em aula

SEPEI Data de Publicação: 10 jul 2019 11:00 Data de Atualização: 10 jul 2019 12:26
De microcontrolador a app: tudo para captar o nível de concentração em aula
Carrinho controlado por ondas cerebrais foi destaque no Sepei 2018

Saber como os alunos “prestam atenção” nas aulas. Essa inquietação do professor de Matemática Marcelo Palma de Oliveira fez do stand do Câmpus Itajaí ser um dos mais procurados no Seminário de Ensino, Pesquisa, Extensão e Inovação (Sepei) de 2018. Sua  pesquisa “Estudo sobre metodologias e técnicas de mensuração da atenção de alunos em sala de aula e possíveis relações com práticas pedagógicas” trouxe o protótipo de um carrinho controlado a partir das ondas cerebrais. Mas ainda era preciso coletar dados seguros para analisar e avaliar o nível e a frequência de concentração dos estudantes. 

O ponto de partida foi desenvolver, com seu grupo de pesquisa, um microcontrolador que acoplado a um carrinho lê os sinais cerebrais. Isso pronto, o “veículo” passeou pelos corredores do Seminário no ano passado. Eram necessários registros e medidas para o resultado final da pesquisa: de posse desses números, professores podem propor novos métodos didáticos, o que consequentemente irá melhorar o desempenho dos alunos em sala de aula. 

A fim de poder avaliar o nível de concentração, Marcelo sentiu necessidade de uma ferramenta – nesse caso aplicativos de celular disponíveis no mercado - que possibilite a coleta de dados e que seja compatível com o equipamento de Eletroencefalografia (EEG) NeuroSky Mindwave, disponível no Câmpus. A transferência dos dados acontece via Bluetooth para computador, IOs ou sistema Android.  

Após diversos testes, o grupo achou o app adequado e está apto a medir o nível de meditação e concentração, fazer gráficos e captar a frequência das principais ondas cerebrais. 

O modo para captação dessas informações é o estágio que será apresentado no Sepei 2019, que acontece daqui a 20 dias (30 e 31 de julho e 1 de agosto) no Centro de Cultura e Eventos Plínio Arlindo de Nes de Chapecó. "Os dados coletados ainda não foram tratados de forma adequada e seus resultados devem ser apresentados no Seminário de 2020", revela Marcelo.

Na mesma direção

Em paralelo, Marcelo orienta outro trabalho relacionado a monitoramento e registro da atividade cerebral de um indivíduo, que objetiva desenvolver um hardware para aquisição e condicionamento de sinal, para posterior processamento dos sinais de eletroencefalograma (EEG). Isso auxiliará estudos sobre aprendizagem e atenção e desenvolvimento de interfaces cérebro-máquina. 

Assim, alunos da Engenharia Elétrica estão desenvolvendo um protótipo de EEG capaz de realizar as mesmas funções de um equipamento como esse disponível no mercado (comércio). Considerando-se as principais características dos sinais biológicos, que possuem baixa amplitude (microvolts) e suscetibilidade à interferências de ruídos externos, foram desenvolvidas, neste trabalho, as etapas de pré-amplificação e condicionamento de sinal.

Início

Para Marcelo, as teorias de aprendizagem estão muito baseadas em questões subjetivas e ele queria entender esse processo de forma mais objetiva. “Foi quando descobri um equipamento que lê as ondas cerebrais e pensei na aplicação dele para estudar os níveis de concentração dos alunos. Criamos um protótipo de um carrinho em que o motor é acionado quando os níveis de concentração são altos. Um dado que podemos observar é que há um pico de atenção dos alunos momentos antes de fazerem uma pergunta”, explica o coordenador da pesquisa.

A primeira etapa do projeto envolveu alunos do Ensino Médio Técnico Integrado em Mecânica que precisaram programar o microcontrolador que foi acoplado no carrinho com o aparelho que lê os sinais cerebrais. Um trabalho que também contou com a ajuda e orientação do técnico em laboratório de Eletroeletrônica do Câmpus Itajaí Bernardo dos Santos.

A partir da programação do microcontrolador e a escolha do aplicativo para coleta e registro dos dados a qualificação da metodologia de ensino por parte do professor e um melhor aproveitamento do aluno em sala de aula estão mais próximos. 

Sepei 2019

A 8ª edição do Seminário de Ensino, Pesquisa, Extensão e Inovação (Sepei 2019) vai acontecer de 30 de julho a 1º de agosto, no Centro de Cultura e Eventos Plínio Arlindo de Nes de Chapecó. Com a temática “Mundo digital e futuro do trabalho”, o evento configura-se no principal espaço de circulação de ciência do IFSC, com apresentação de resultados das práticas da educação profissional. O 8º Sepei recebeu 1.809 pedidos de inscrição e 625 trabalhos submetidos. Desse montante, 446 são para apresentações orais, 179 para pôster digital e 135 enviaram texto e vídeo Pitch.

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