Augmented reality as a technological resource for mechanical engineering teaching

Authors

DOI:

https://doi.org/10.14571/brajets.v18.n2.557-574%20

Keywords:

Engineering, Teaching, Learning, AR, Technology

Abstract

The contemporary school environment needs to be updated with technological innovations. Traditional whiteboards are replaced by projectors and digital whiteboards, which allows greater interaction with the content covered, thus enhancing the relationship between teaching and learning. The main objective of this research is to discuss the use of the technological resource called Augmented Reality (AR) aimed at teaching subjects related to Mechanical Engineering. This proposal aims to mitigate a difficulty, commonly found among students, related to the three-dimensional visualization of the elements represented in a two-dimensional way. The methodology adopted consists of a literature review with relevant works, in order to define the state of the art of the subject in question. As a result, the feasibility of using AR in the classroom in Mechanical Engineering disciplines is presented, requiring a previous qualification of the teacher responsible for the disciplines, as he will present himself as an intermediary in the process of knowledge construction by the student. The results and conclusions obtained affirm that the use of AR significantly enhances the teaching of this area, bringing a greater understanding of the contents related to Mechanical Engineering in a comprehensive way, highlighting the feasibility of use in the classroom.

Author Biographies

Jonathan, IFCE

Técnico em Edificações pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI, 2011) e graduado como Arquiteto e Urbanista pela Universidade Federal do Ceará (UFC, 2018). Licenciado em Pedagogia ( Centro Universitário Claretiano). Mestre em Educação Profissional e Tecnológica pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) - Campus Fortaleza (2021). Doutorando em Ensino pela Rede Nordeste de Ensino (RENOEN) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE). Pós-graduado em Engenharia de Segurança do Trabalho ( Especialização - Centro Universitário Estácio). Atualmente, ocupa o cargo de Técnico de Laboratório - Edificações no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - Campus Morada Nova. Possui experiência na área de Arquitetura e Urbanismo, com ênfase em Arquitetura e Urbanismo, além de experiência como pesquisador das áreas de Práticas Pedagógicas no Ensino de Ciências e Matemática e aplicações de Realidade Aumentada e Realidade Virtual no Ensino.

Sandro, IFCE

Possui Nivelamento Universitário (Studienkolleg) na Technische Hochschule Köln - Alemanha, Graduação em Tecnologia Mecatrônica e Especialista em Docência para Educação Profissional e Tecnológica (EPT) pelo Instituto Federal do Ceará (IFCE). É Especialista em Automação Industrial e Licenciado em Física pela Universidade Estadual do Ceará (UECE), Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Ceará (UFC) com pesquisa realizada na Universität Paderborn - Alemanha e Bolsa do programa de Doutorado Sanduíche do Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD). Realizou estágio de pesquisa pós-doutoral com Bolsa da Fundación Carolina na Universidad de Cádiz - Espanha, onde é consultor da comissão de garantia de qualidade do Programa de Doutorado em Engenharia Energética e Sustentável. É membro fundador da Academia Cearense de Matemática (ACM), também do ambiente de produtos educacionais SanUSB.org e do blog sanusb.blogspot.com. Atualmente é professor titular e pesquisador do IFCE, atuando como docente nos Mestrados ProfEPT (Educação Profissional e Tecnológica em rede nacional), PPGER (Mestrado Acadêmico em Energias Renováveis) e no Doutorado Acadêmico da Rede Nordeste de Ensino (RENOEN) no IFCE. Também é moderador do grupo de pesquisa GREPET - IFCE (@grepet_publicacoes). Pesquisa nas áreas de Engenharia Elétrica, Mecatrônica e Educação Profissional, dentro dos seguintes temas: Energias Renováveis, Sistemas Embarcados, IoT, Robótica e EaD.

Solonildo, IFCE

ossui graduação em Geografia / Licenciatura Plena pela Universidade Estadual do Ceará (1999), graduação em Pedagogia / Licenciatura Plena pela Universidade Estadual do Ceará (2009), graduação em Artes Cênicas (Teatro) / Licenciatura Plena pela Universidade Federal do Ceará (2020), mestrado acadêmico em Políticas Públicas e Sociedade (Sociologia) pela Universidade Estadual do Ceará (2005) e doutorado em Educação pela Universidade Federal do Ceará (2011). Atualmente é professor colaborador da Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, no Programa Associado de Pós-Graduação em Ensino e Formação Docente (PPGEF Unilab-IFCE) / Mestrado Profissional, professor permanente de doutorado acadêmico da Universidade Federal de Sergipe, Doutorado em Ensino (Rede Nordeste de Ensino - Renoen), professor do Programa de Pós-Graduação em Educação Profissional e Tecnológica - ProfEPT / Mestrado Profissional no Instituto Federal do Ceará (IFCE). Tem experiência na área de Educação e Ensino, atuando principalmente nas licenciaturas (cursos de formação de professores) com os seguintes temas: ensino, processo de ensino-aprendizagem, ensino superior, ensino - aprendizagem e educação, currículo. ENSINO, CURRÍCULO E PROCESSOS DE ENSINO-APRENDIZAGEM: em consonância aos objetivos do programa, a escolha por esta área de concentração está pautada na necessidade de produção de conhecimentos teórico-práticos que possam reverberar diretamente no entendimento e minimização dos desafios e dificuldades da educação contemporânea no que tange aos processos de ensino e de aprendizagem. Assim, visa-se construir uma estreita relação com práticas educativas concretas instauradas no âmbito de espaços formais e não-formais, contribuindo tanto com o avanço teórico-metodológico da pesquisa e do ensino quanto com o necessário desenvolvimento da região Nordeste no que se refere aos indicadores sociais e educacionais, dentro do alcance e limite das linhas de pesquisa. Ensino, Currículo e Cultura Articula análises e estudos relativos às políticas e práticas curriculares, ao trabalho pedagógico e à formação de professores, assim como as implicações da diversidade e do contexto histórico-social, cultural e ambiental na sociedade contemporânea e no processo educativo das ciências, humanidades e artes. Esta linha de pesquisa permite desvelar questões como as dimensões da experiência escolar (sua estrutura, seletividade e os parâmetros de agrupamento escolar, os tempos escolares, as relações de gênero, étnico raciais, inclusivas, ambientais, a organização do conhecimento escolar (manuais escolares, organização formal dos conteúdos); a caracterização escolar da aprendizagem (os rituais e usos, a avaliação, os processos disciplinares).

References

Aliev, Y., Kozov, V., Ivanova, G., & Ivanov, A. (2017). 3D augmented reality software solution for mechanical engineering education. ACM International Conference Proceeding Series, 1, 318–325.

Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 6(4), 355–385.

Diniz, W. F. S. (2012). Acionamento de dispositivos robóticos através de interface natural em realidade aumentada [Dissertação de mestrado, Universidade Estadual de Campinas].

Freitas, R. E. P., Fontana, M. I., & Zatti, A. H. (2021). Relações entre metodologia ativa, avaliação formativa e aprendizagem discente no curso de engenharia mecânica. Cadernos UniFOA, 45(1), 97–106.

Gutiérrez, J. M., & Fernández, M. D. M. (2014). Applying augmented reality in engineering education to improve academic performance & student motivation. International Journal of Engineering Education, 30(3), 625–635.

Herpich, F., Nunes, F. B., Voss, G. B., Sindeaux, P., Tarouco, L. M. R., & Lima, J. V. (2017). Realidade aumentada em geografia: Uma atividade de orientação no ensino fundamental. Novas Tecnologias na Educação, 15, 1–10.

Herpich, F., Lima, W. V. C., Nunes, F. B., Lobo, C. O., & Tarouco, L. M. R. (2020). Atividade educacional utilizando realidade aumentada para o ensino de Física no ensino superior. Revista Iberoamericana de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología, 25, 68–77.

Justimiano, A. C., Gomes, C., Motta, E. S., & Sementille, A. C. (2021). Sistema de realidade aumentada para o ensino e treinamento de pessoas quanto à execução de serviços de montagem e manutenção de equipamentos. Revista Iberoamericana de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología, 28, 34–40.

Krummenauer, W. L., & Darroz, L. M. (2019). Avaliação através de mapas conceituais em uma disciplina de física no curso de Engenharia Mecânica. Revista Experiências em Ensino de Ciências, 14(3), 366–372.

Krummenauer, W. L., & Costa, S. S. C. (2009). Mapas conceituais como instrumentos de avaliação na Educação de Jovens e Adultos. Revista Experiências em Ensino de Ciências, 4, 33–38.

Leite, B. S. (2020). Aplicativos de realidade virtual e realidade aumentada para o ensino de Química. Revista de Estudos e Pesquisas sobre Ensino Tecnológico, 6, Artigo e259116, 1–18.

Lima, W. V. C., Nunes, F. B., Herpich, F., & Lobo, C. O. (2021). Uma revisão sistemática da literatura sobre atividades educacionais de realidade aumentada do ensino de ciências da natureza. Revista Iberoamericana de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología, 29, 9–19. https://doi.org/10.24215/185

09959.29.e1

Lopes, L. M. D., Vidotto, K. N. S., Pozzebon, E., & Ferenhof, H. A. (2019). Inovações educacionais com o uso da realidade aumentada: Uma revisão sistemática. Educação em Revista, 35, e212123. https://doi.org/10.1590/0102-4698212123

Macedo, M. C. V., & Fernandes, F. A. (2011). Ensino do campo magnético de um ímã em forma de barra utilizando recursos de realidade aumentada. Revista Informática na Educação: Teoria e Prática, 14(1), 153–165.

Macedo, A. C., Silva, J. A., & Buriol, T. M. (2017). Usando smartphone e realidade aumentada para estudar geometria espacial. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/316973207

Martins, M. (2018). Virgin Atlantic faz treinamentos com realidade aumentada. Panrotas. https://www.panrotas.com.br/aviacao/tecnologia/2018/09/virgin-atlantic-faz-treinamentos-com-realidade-aumentada_158489.html

Ministério da Educação – MEC. (2010). https://bit.ly/39sLb6I

Mekni, M., & Lemieux, A. (2014). Augmented reality: Applications, challenges and future trends. Applied Computational Science, 1, 205–214.

Moran, J. M. (2004). Os novos espaços de atuação do professor com as tecnologias. In J. P. Romanowski et al. (Orgs.), Conhecimento local e conhecimento universal: Diversidade, mídias e tecnologias na educação (Vol. 4, Nº 12, pp. 1–9). Endipe.

Moreira, L. C. S., & Ruschel, R. C. (2015). Realidade aumentada na visualização de soluções do projeto de arquitetura. Revista Sociedade Ibero-americana de Gráfica Digital.

Pozzebon, E., & Ferenhof, H. A. (2019). How augmented reality is used in education: A systematic literature review. Educação em Revista, 35, e197403. https://doi.org/10.1590/0102-4698197403

Rocha, T. O. S., Gomes, I. S., Silva, D. S., Andrade, J. S., Silva, F. X. L., Vilhena, E. S., Pereira, C. O., & Fujiyama, R. T. (2019). Uso sustentável da palmeira de miriti como matéria prima e ferramenta didática no ensino/aprendizagem na disciplina de usinagem de materiais na engenharia mecânica. Brazilian Applied Science Review, 3(1), 608–619.

Sá, A., Fernández, M., Raposo, A., & Costa, A. M. (2007). Realidade aumentada para auxiliar na gestão da construção. CMNE/CILAMCE, 1, 1–14.

Silva, J. F. da, Juca, S., & Silva, S. A. da. (2023). A utilização da realidade aumentada como ferramenta tecnológica no processo de ensino da engenharia mecânica. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/370799251

Souza, E. (2019). 9 tecnologias de realidade aumentada para construção. ArchDaily Brasil. https://www.archdaily.com.br/br/914441/8-tecnologias-de-realidade-aumentada-para-construcao

Thornton, T., Ernst, V. J., & Clark, A. C. (2012). Augmented reality as a visual and spatial learning tool in technology education. Technology & Engineering Teacher, 71(8), 18–21.

Tori, R., & Hounsell, M. da S. (Eds.). (2018). Introduction to virtual and augmented reality. SBC Editora.

Downloads

Published

27-06-2025

How to Cite

Felipe da Silva, J., César Silveira Jucá, S. ., & Almeida da Silva, S. (2025). Augmented reality as a technological resource for mechanical engineering teaching. Cadernos De Educação Tecnologia E Sociedade, 18(2), 557–574. https://doi.org/10.14571/brajets.v18.n2.557-574

Issue

Vol. 18 No. 2 (2025)

Section

Article

License

Copyright (c) 2025 Jonathan, Sandro, Solonildo

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The BRAJETS follows the policy for Open Access Journals, provides immediate and free access to its content, following the principle that making scientific knowledge freely available to the public supports a greater global exchange of knowledge and provides more international democratization of knowledge. Therefore, no fees apply, whether for submission, evaluation, publication, viewing or downloading of articles. In this sense, the authors who publish in this journal agree with the following terms: A) The authors retain the copyright and grant the journal the right to first publication, with the work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution License (CC BY), allowing the sharing of the work with recognition of the authorship of the work and initial publication in this journal. B) Authors are authorized to distribute non-exclusively the version of the work published in this journal (eg, publish in the institutional and non-institutional repository, as well as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal. C) Authors are encouraged to publish and distribute their work online (eg, online repositories or on their personal page), as well as to increase the impact and citation of the published work.