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Type: Dissertação
Title: LSRV - Laboratório de subestimação em realidade virtual: uma plataforma de ensino para o curso de Engenharia Elétrica
Authors: Jaguaribe, Daniel Rebouças
Advisor: Barroso, Giovanni Cordeiro
Co-advisor: Sampaio, Raimundo Furtado
Keywords in Brazilian Portuguese : Ensino de Engenharia Elétrica;Realidade virtual;Laboratório de realidade virtual;Sistema elétrico de potência
Keywords in English : Engineering education;Virtual reality;Electrical power system;Virtual reality laboratory
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Issue Date: 18-Jul-2024
Citation: JAGUARIBE, Daniel Rebouças. Laboratório de subestação em realidade virtual: uma plataforma de ensino para o curso de Engenharia Elétrica, 2024, 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará. Fortaleza. 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: Nas últimas décadas, o setor elétrico tem passado por grandes transformações estruturais e tecnológicas, exigindo profissionais com formação multidisciplinar e vivências práticas. Esses fatores, junto à evasão de estudantes e à pandemia COVID-19, têm impulsionado a atualização curricular dos cursos de engenharia, a integração entre academia e indústria e a adoção de novas tecnologias no ensino-aprendizagem. Nesse contexto, o uso de Realidade Virtual (RV) no ensino das engenharias tem crescido devido à sua evolução tecnológica, redução de custos e pela capacidade de criar ambientes customizáveis e de baixo custo. Este trabalho propõe avanços na modelagem, implementação, aplicação e validação de um Laboratório de Subestação em Realidade Virtual (LSRV) no ensino de subestação em disciplinas do curso de engenharia elétrica da Universidade Federal do Ceará (UFC). Baseado nos projetos da Subestação 69-13,8 kV do Campus Universitário Professor Prisco Bezerra da UFC, o LSRV tem sido usado nos últimos três anos em duas disciplinas: Geração, Transmissão e Distribuição e Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. Dentre os requisitos do LSRV estão: livre movimentação na subestação, verossimilhança, comparação entre elementos e símbolos do diagrama unifilar real com o ambiente em RV e uso de simulações. Para desenvolvimento do LSRV, foram utilizados dos softwares Blender e Unity, com a linguagem de programação C#. O Blender foi usado para criar modelos tridimensionais dos objetos e a Unity para construir os cenários de interação e física do ambiente. Para validar o LSRV, foram realizados testes em turmas piloto, a fim de verificar a melhor estratégia de ensino, e em turmas definitivas, para atestar a eficácia da metodologia. Mecanismos quantitativos e qualitativos foram usados para avaliar a ferramenta no ensino, constatando que a metodologia proposta, junto ao uso do LSRV, melhoram o desempenho acadêmico, bem como aumentam o interesse e engajamento dos alunos.
Abstract: In recent decades, the electricity sector has undergone major structural and technological changes, requiring professionals with multidisciplinary training and practical experience. These factors, along with student dropout rates and the COVID-19 pandemic, have driven the updating of engineering curricula, integration between academia and industry and the adoption of new technologies in teaching and learning. In this context, the use of Virtual Reality (VR) in engineering education has grown due to its technological evolution, cost reduction and ability to create customizable and low-cost environments. This work proposes advances in the modeling, implementation, application and validation of a Substation Laboratory in Virtual Reality (LSRV) for teaching substations in electrical engineering courses at the Federal University of Ceará (UFC). Based on the 69-13.8 kV substation projects at UFC’s Professor Prisco Bezerra University Campus, the VLSI has been used for the last three years in two subjects: Generation, Transmission and Distribution and Protection of Electric Power Systems. Among the LSRV’s requirements are: free movement in the substation, verisimilitude, comparison between elements and symbols in the real single-line diagram with the VR environment and the use of simulations. To develop the LSRV, Blender and Unity software were used, with the C# programming language. Blender was used to create three-dimensional models of the objects and Unity to build the interaction scenarios and physics of the environment. To validate LSRV, tests were carried out in pilot classes to check the best teaching strategy and in final classes to confirm the effectiveness of the methodology. Quantitative and qualitative mechanisms were used to evaluate the teaching tool, showing that the proposed methodology, together with the use of VLSI, improves academic performance, as well as increasing student interest and engagement.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78929
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0009-8401-3186
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/8807139438765241
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2842-5222
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/1218783106447217
Co-advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7445-437X
Co-advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9936530790182581
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DEEL - Dissertações defendidas na UFC

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