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Uncertainty is ubiquitous in life, and learning is an activity particularly likely to be fraught with uncertainty. Previous research suggests that students and teachers struggle in their attempts to manage the psychological experience of uncertainty and that students often fail to experience uncertainty when uncertainty may be warranted. Yet, few educational researchers have explicitly and systematically observed what students do, their behaviors and strategies, as they attempt to manage the uncertainty they experience during academic tasks. In this study I investigated how students in one fifth grade class managed uncertainty they experienced while engaged in collaborative robotics engineering projects, focusing particularly on how uncertainty management was influenced by task structure and students’ interactions with their peer collaborators. The study was initiated at the beginning of instruction related to robotics engineering and preceded through the completion of several long-term collaborative robotics projects, one of which was a design project. I relied primarily on naturalistic observation of group sessions, semi-structured interviews, and collection of artifacts. My data analysis was inductive and interpretive, using qualitative discourse analysis techniques and methods of grounded theory. Three theoretical frameworks influenced the conception and design of this study: community of practice, distributed cognition, and complex adaptive systems theory. Uncertainty was a pervasive experience for the students collaborating in this instructional context. Students experienced uncertainty related to the project activity and uncertainty related to the social system as they collaborated to fulfill the requirements of their robotics engineering projects. They managed their uncertainty through a diverse set of tactics for reducing, ignoring, maintaining, and increasing uncertainty. Students experienced uncertainty from more different sources and used more and different types of uncertainty management strategies in the less structured task setting than in the more structured task setting. Peer interaction was influential because students relied on supportive social response to enact most of their uncertainty management strategies. When students could not garner socially supportive response from their peers, their options for managing uncertainty were greatly reduced. / text

Human footwear is not yet designed to optimally relieve pressure on the heel of the foot. Proper foot pressure assessment requires personal training and measurements by specialized machinery. This research aims to investigate and hypothesize about Preferred Transition Speed (PTS) and to classify the gait phase of explicit variances in walking patterns between different subjects. An in-shoe wearable pressure system using Android application was developed to investigate walking patterns and collect data on Activities of Daily Living (ADL). In-shoe circuitry used Flexi-Force A201 sensors placed at three major areas: heel contact, 1st metatarsal, and 5th metatarsal with a PIC16F688 microcontroller and Bluetooth module. This method provides a low-cost instantaneous solution to both wear and records plantar foot simultaneously. Data acquisition used internal local memory to store pressure logs for offline data analysis. Data processing used the perpendicular slope to determine peak pressure and time of index. Statistical analysis can utilize to discover foot deformity. The empirical results in one subject showed weak linearity between normal and fast walk and a significant difference in body weight acceptance between normal and slow walk. In addition, T-test hypothesis testing between two healthy subjects, with , illustrated a significant difference in their Initial Contact pressure and no difference between their peak-to-peak time interval. Preferred Transition Speed versus VGRF was measured in 19 subjects. The experiments demonstrated that vertical GRF averagely increased 18.46% when the speed changed from 50% to 75% of PTS with STD 4.78. While VGRF increased 21.24% when the speed changed from 75% to 100% of PTS with STD 7.81. Finally, logistic regression between 12 healthy subjects demonstrated a good classification with 82.6% accuracy between partial foot bearing and their normal walk.

Diante do crescente desenvolvimento da tecnologia da informação e da comunicação, o sistema educacional vem gradualmente modificando as estratégias de ensino-aprendizagem, adaptando para tanto, os tradicionais procedimentos e técnicas didáticas aos instrumentos tecnológicos fornecidos pelos ambientes virtuais de aprendizagem. O processo de avaliação e acompanhamento da aprendizagem nestes ambientes requer o uso de novas estratégias de ensino que congregue os recursos tecnológicos e a intervenção positiva do professor/tutor. Propõe-se um modelo de design instrucional estendido do \"Integrative Learning Design Framework On-line\" (ILDF) sob o enfoque da taxonomia dos objetivos educacionais de Bloom e do ciclo de aprendizagem vivencial de Kolb adaptado por Belhot para uma disciplina de pós-graduação em Engenharia de Produção. Este modelo foi implementado e avaliado na disciplina \"Metodologia de Pesquisa para Engenharia\" oferecida no primeiro semestre de 2008 para 14 alunos de pós-graduação de Engenharia de Produção e envolveu o planejamento, elaboração e disposição do material didático e de atividades orientadas no ambiente virtual de aprendizagem - Moodle. Sugere-se um protocolo de organização de estratégias dialógicas como os fóruns de discussões on-line e uma rubrica avaliativa sobre a qualidade, quantidade, relevância, forma das mensagens e dos níveis de conhecimento cognitivo dos alunos para a construção do conhecimento colaborativo. Os resultados revelam que, as estratégias dialógicas e exploratórias adotadas, promoveram a evolução dos alunos com relação aos níveis de desenvolvimento cognitivo e da aprendizagem vivencial e contribuíram para a construção do conhecimento de forma colaborativa e significativa. / Faced with increasing development of information technology and communication, the educational system is gradually changing the teaching-learning strategies, adapting to both the traditional procedures and techniques for teaching technologica tools provided by the virtual environment of learning. The evaluation process and monitoring of learning in this environment require the use of new teaching strategies for bringing together the technological resources and positive intervention of the teacher/tutor. The present work proposes a model of instructional design extended from the \"Integrative Learning Design Framework On-line\" (ILDF) under the focus of the taxonomy of educational objectives of Bloom and the Kolb´s cycle of experiential learning adapted by Belhot to a discipline of Production Engineering postgraduate program. This model was implemented and assessed during the course \"Research Methodology for Engineering\" offered in the first half of 2008 to 14 postgraduate students of Production Engineering and it involved the planning, preparation and disposal of teaching material and activities geared to virtual environment of learning - Moodle. It is suggested a protocol for organizing dialogical strategies as forums for discussions on-line and a evaluative rubric about quality, quantity, relevance, and the message structures, and the levels of cognitive knowledge of the students for the construction of collaborative knowledge. The results show that the dialogical and exploratory strategies adopted, have contributed to the progress of students with respect to the levels of cognitive development and the experiential learning and they have also contributed to the construction of knowledge in a collaborative and significant way.

O presente trabalho apresenta uma proposta para a criação de um ambiente web colaborativo responsável pela troca das melhores práticas de planejamento de aulas utilizadas pelos especialistas e educadores, agrupados pelo que chamaremos de artefatos pedagógicos ou padrões pedagógicos, considerados a menor unidade divisível de uma aula. O planejamento será pautado pelo conceitual de design instrucional, que proporciona o encadeamento de forma simplificada e em ordem cronológica de todos os conteúdos previstos a execução de um curso ou de uma disciplina. Com a utilização da ferramenta em ambiente compartilhado (web), será mostrado que o efetivo planejamento de um simples objetivo de aprendizagem ou até mesmo a de um conteúdo mais amplo, por intermédio da apresentação linear e cronológica de todos os artefatos pedagógicos, levará à uma visão geral e completa da composição dos assuntos abordados. Neste momento, será possível visualizar por intermédio de relatórios, dentre as funcionalidades da própria ferramenta, o formato de matriz de design instrucional, um dos produtos essenciais da fase de planejamento de um curso. Para a criação dos artefatos pedagógicos de forma compartilhada será utilizado um protótipo de interface gráfica conduzido por conceitos de arquitetura de informação e usabilidade. Com o objetivo de transformar o protótipo em uma ferramenta, na fase de implementação será utilizada a estrutura de um sistema de gerenciamento de conteúdo, capaz de simplificar esta etapa extremamente complexa. A aplicação por meio do estudo de caso será feita através de uma disciplina do curso de pós-graduação, com foco nas tecnologias de ensino de engenharia, ilustrando a contribuição do presente trabalho e dando condições de um real e efetivo resultado da metodologia utilizada. A sua efetiva consolidação será obtida pelo estabelecimento de uma avaliação de reação aplicada entre o grupo de alunos do referido estudo de caso. / This paper presents , in relation to new forms of teaching and learning , a proposal for the creation of a collaborative web environment responsible for the exchange of best practice techniques for classroom used by educators and experts , grouped by which we will pedagogical patterns or pedagogical artifacts , and grounded in the concepts of \" instructional design \" , which can be considered as a structure that provides to the heterogeneous audience, since experts in education and technology and students interested in a particular subject to plan a simplified form and measurable their respective courses , modules , and related disciplines . With the use of the tool in a shared environment will be shown that the effective planning of a single learning object or even a broader content, through linear and chronological presentation of all educational artifacts will lead to an overview and complete the composition of the subjects covered, coming to provide in one aspect of the tool itself, the format of an instructional design matrix, one of the key products of the planning phase of a course. For the creation of educational artifacts in a shared way, will be used a graphical interface prototype concepts outlined by information architecture and usability, and its last one implementation in a development framework designed for what we call content management system. The application, by case study, will be taken through a course in the graduate with a focus on teaching engineering technologies, illustrating the contribution of this work and giving conditions for a real and effective result of the methodology used, consolidated by the establishment of a reaction evaluation performed between the group of students of that case study.

Este trabalho apresenta contribuições do autor na área da educação em engenharia, no campo da Educação em Micro e Nanoeletrônica (Microeduc) e Educação em Nanociências e Nanotecnologias (Nanoeduc) no Brasil. É apresentada a modelagem de duas plataformas virtuais experimentais denominadas microEDUC e nanoEDUC para compartilhar saberes e práticas docentes. Ferramentas de edição colaborativas e armazenamento online de mídias permitem que educadores organizem e compartilhem seus saberes a ensinar (ementas, planejamentos, planos de cursos, planos de ensino-aprendizagem, planos de aula e agendas) e saberes ensinados (práticas e experiências docentes, lista de exercícios, apresentações, videoaulas, WebQuests, apostilas, livros eletrônicos, materiais didáticos, etc.). Oficinas com estratégias de aprendizagem colaborativa móvel foram modeladas e testadas com o objetivo de estimular a curiosidade e o interesse de professores e estudantes sobre as áreas de projetos de circuitos integrados e de fabricação de dispositivos microeletrônicos. As plataformas virtuais colaborativas testadas foram ativadas na internet com o pacote de serviços Google Apps com os complementos Google Apps Script, Google App Engine, Google Sites API, Gmail API, YouTube API, Google Drive DSK e outros para criação de midiatecas online (bibliotecas, audiotecas, videotecas, wikitecas, documentecas, TVtecas, radiotecas, etc.), edições de textos e documentos colaborativos usados nas criações de roteiros para Web Rádio e Web TV, dicionários e glossários colaborativos, criação de web books, e várias outras atividades didáticas colaborativas. A documentação das oficinas colaborativas móveis, dos roteiros das mídias educativas, das análises de mídias, das instanciações automáticas de páginas e documentos para colaboração e gerenciamento de discos virtuais foram feitas na linguagem STML Scripts (Structured Text Markup Language) criada, definida e sistematizada pelo autor, durante o desenvolvimento deste trabalho. Videoaulas e videotutoriais foram produzidos com a metodologia de videocasting seguindo-se as etapas convencionais para produção de audiovisuais (pré-produção, produção e pós-produção). Os canais de Web Rádio e Web TV foram individualizados para professores e disciplinas, dentro de videotecas online com transmissões ao vivo orientadas aos dispositivos móveis. As capturadas das aulas foram feitas com filmadoras semiprofissionais de baixo custo em diferentes ambientes: sala de aula convencional, laboratório de microeletrônica e estúdio móvel de Web TV. Na Escola Politécnica da USP foram capturadas aulas testes do curso de eletrônica e etapas de processos de fabricação de transistores MOSFET no laboratório de microeletrônica. Um estúdio móvel viii de Web TV foi construído com 18 m2 de área total, para realizar testes de oficinas colaborativas, testes de VT, gravações de videoaulas, videotutoriais, transmissões experimentais de Webconferência, e de programas de Web Rádio e Web TV. Os equipamentos usados no estúdio foram condicionados na forma de kits de produção para reduzir os tempos de setup das gravações. As ferramentas e serviços utilizados nas plataformas virtuais colaborativas móveis testadas foram eficazes nos processos de planejamento das estratégias de ensino-aprendizagem, na execução das atividades didáticas das oficinas colaborativas presenciais, nas produções das videoaulas e tutoriais, porém nas dinâmicas das aulas e na efetividade da aprendizagem colaborativa móvel apresentaram diferentes resultados, correlacionados ao nível de fluência digital e tecnológica dos envolvidos: alunos, professores e assistentes. Concluiu-se, neste trabalho, que os recursos e tecnologias pesquisados mostraram-se potencialmente adequados para compartilhar e divulgar conteúdos educacionais nas áreas de MN&NN compatíveis com aplicativos web e dispositivos móveis. / This paper presents the authors contributions in the area of engineering education on thematic discussions in the field of Education in Microelectronics (Nanoeduc) and Education in Nanotechnologies (Nanoeduc) in Brazil. Proposes the modeling of two experimental virtual platforms focused on the development of teaching practices on the web, integrated with social media such as blogs, wikis, social networks, platforms for sharing media audio, video, text and image. Presents some examples of different models of potentially interesting collaborative workshops to stimulate the curiosity and interest of students in technical schools and high schools, for areas of integrated circuits design and chip manufacturing. The platforms were modeled and configured to allow that different teachers in the fields of Microelectronics and Nanotechnologies, share your knowledge, practices and teaching experiences to produce learning materials. Through STML Script language (Structured Text Markup Language) was possible to describe collaborative scripts for video production, create scripts for automatic generation of pages and content pages on web. The contents and formats of audio and video media, tested, were run on microEDUC and nanoEDUC platforms, following the traditional model for the production of radio and TV programs (pre-production, production and post-production). Transmission tests were done with live audio and video, using built-in public and private pages, created in microEDUC and nanoEDUC platforms using embedded HTML codes. Capture audio and video with teachers at the Polytechnic School of USP, for the study of suitable formats for video classes were tested. Various models of popular digital cameras and low cost camcorders with different qualities were tested. The platforms were modeled using the package of services Google Apps for Education to facilitate the integration of services: webinar, web conferencing, virtual classrooms, virtual collaboration spaces, virtual research lab, thematic online video libraries, virtual workshop scripts for Web Radio and Web TV, collaborative dictionary, collaboration on books editing, and collaborative books. A mobile studio for the production of Web TV and Web Radio was built in the style of kits It was concluded in this work that the resources and technologies researched shown to be potentially suitable to share and disseminate educational content in the areas of MN&NN compatible with web applications and mobile devices.

A adequação dos espaços de ensino-aprendizagem que incentivem a formação de profissionais com habilidades em criatividade e inovação e o desenvolvimento de trabalho colaborativo é cada vez mais constatada em conceituadas instituições de ensino e corporações nos país e no exterior. São ambientes concebidos ou adaptados para auxiliar a realização de atividades em equipes utilizando diferentes estratégias de ensinoaprendizagem com participação ativa e colaborativa dos alunos; ambientes equipados com recursos tecnológicos e mobiliários especiais, utilizados segundo dinâmicas que valorizem sua eficácia e vida útil. No entanto, há pouco conhecimento desenvolvido e informação consolidada sobre como conceber, projetar e operar estes espaços, de modo a potencializar a aprendizagem. O objetivo principal dessa pesquisa é o desenvolvimento de uma ferramenta para levantamento de exigências e requisitos para definição de diretrizes norteadoras para intervenções, sejam elas projetos de novos espaços ou adaptações em ambientes construídos já existentes, e para operação dos mesmos. Essa ferramenta não prescreve soluções, mas auxilia as partes interessadas nos diferentes processos envolvidos, ao tratar de assuntos como categorização de tipologia de espaços, aspectos físicos, mobiliário, equipamentos, entre vários fatores associados a concepção e funcionamento (operação e uso). Seu foco são as instituições de ensino e cursos de engenharia. A pesquisa utiliza como métodos de pesquisa revisão bibliográfica, estudos de espaços, acompanhamento de disciplinas, entrevistas e visitas técnicas, e sondagem nãoprobabilística (survey) com docentes, funcionários e alunos dos cursos de Engenharia Civil e Ambiental da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Como referenciais para o desenvolvimento dessas ferramentas são apresentados espaços desse tipo em instituições norte-americanas e iniciativas em instituições brasileiras, voltadas principalmente para o ensino de engenharia, e também alguns casos de ambientes corporativos e makerspaces. Como resultados obtidos, além da ferramenta, a pesquisa levanta informações sobre as características e a utilização de ambientes adequados às novas estratégias de ensino aprendizagem e testa a ferramenta elaborada em espaços das edificações que abrigam cursos de engenharia da Universidade de São Paulo. / The adequacy of teaching and learning spaces that encourage the development of professionals with skills in creativity and innovation and the development of collaborative work is increasingly found in reputable educational institutions and corporations in the country and abroad. They are environments designed or adapted to assist in the realization of activities in teams using different teaching-learning strategies with active and collaborative participation of students; environments equipped with technology and special furniture, used in accordance with dynamics that enhance the effectiveness and usefulness. However, there is little consolidated knowledge on how to conceive, design and operate these spaces in order to enhance learning. The main objective of this research is to develop a tool to determine the requirements and needs for setting guidelines for interventions, whether they are projects of new spaces or adaptations in existing built environments, and the operation thereof. This tool does not prescribe solutions, but helps stakeholders involved in the different processes to address issues such as categorization of spaces typology, physical, furniture, and equipment among several other factors associated with design and operation. The tool is directed at educational institutions and engineering courses. The research methods includes literature review, research in the use of space, course observation, interviews and technical visits, and a non-probabilistic survey, with faculty, staff and students of civil and environmental engineering courses at the Polytechnic School of the University of Sao Paulo. As a reference for the development of these tools similar spaces are presented from American institutions and initiatives in Brazilian institutions, primarily focused on engineering education, and also some cases of corporate environments and makerspaces. In addition to the tool, the research results in information on the characteristics and the use of appropriate environments to new teaching and learning strategies and tests the tool within spaces in the buildings that house engineering courses at the University of São Paulo.