sexta-feira, 15 de dezembro de 2017

Instantes


Processar modelos 3D...


... imprimir modelos 3D. O projeto Paleo segue a bom ritmo.


Mas às vezes as impressões também nos correm mal. A base aqui era demasiado pequena.


Aprender a digitalizar em 3D com fotografia foi o desafio LCD desta semana. Testámos o Scann3D para android.


Continua a afinação do nosso Anprino.


Diferentes vertentes do 3D, da modelação à captura, formas diferentes de ver o real.


Robots DOC, drones, jogos Cody&Roby.


Esta semana, uma turma de quinto ano veio à sala TIC experimentar uma Hora do Código.


Semana também da visita de estudo História-TIC aos museus de Arqueologia e Berardo. Este Anúbis na secção egípcia do Museu de Arqueologia nunca deixa de pregar grandes sustos aos visitantes.


No museu Berardo, o desafio é o de entrar as obras de arte.


As atividades letivas do primeiro período terminaram. Hora de fazer balanços e descansar um pouco. Regressamos em janeiro.

Zona Proximal


Mesmo num museu de arte contemporânea , não tenho fuga possível às TIC. Não é algo em si surpreendente, uma vez que boa parte da arte contemporânea faz uso de, e reflete muito sobre o impacto, dos meios tecnológicos digitais, mas no dia 14 o choque foi imediato. A primeira peça explorada no espaço do Museu Berardo foi Broken Jug de Frank Stella, onde este artista marcante da arte do século XX explode os limites da pintura e invade o espaço com um híbrido biomórfico de escultura e arquitectura tornado possível pelo design digital em CAD. Uma sensação impressionante, entrar dentro de um espaço quase alienígena, como um Voronoi retorcido.

Um dos projetos anuais que mais me dá prazer colaborar é na visita de estudo partilhada entre História e TIC para o sétimo ano. Com História, os alunos visitam o museu de Arqueologia em Belém. Connosco, o desafio é ficar a conhecer a coleção Berardo. Uma atividade que parece estranha no domínio das TIC, mas que quem conhece este projeto e a sua origem compreende. Uma sólida cultura tecnológica não se faz apenas com bits e electrões, é preciso conhecimento variado, diversidade cultural e experiências estéticas para estimular a criatividade. O contrário também é válido, cultura e estética sem conhecimento técnico, hoje, não responde aos desafios da contemporaneidade. Continuar a acreditar no isolamento tradicional das artes é um misto de fuga em
direção a um passado que já se esfumou e aposta na obsolescência.


 Este processo é em muito facilitado pelo excelente desempenho do serviço educativo do Museu. Em vez de visitas exaustivas, difíceis de contextualizar, os monitores guiam os alunos na descoberta de elementos da arte moderna e contemporânea com atividades de exploração e questionamento crítico. É um trabalho fundamental para suavizar a violência do impacto da estética da arte moderna e contemporânea nos olhos dos nossos alunos.

É um pouco paradoxal, esta sensação de violência estética sobre o olhar das crianças. Vivemos num mundo cultural intensamente visual. Os olhares dos alunos dividem-se nas iconografias dos ecrãs, entre estéticas de jogo, informação ou partilha social. Isto sem esquecer a omnipresença da imagem televisiva, saturação iconográfica do espaço urbano e os contextos visuais das culturas pop da adolescência . Na escola, são desafiados a criar, dentro dos limites de culturas visuais essencialmente formalistas. Algo que em parte se explica pelo seu nível etário, e pela necessidade de gerir programas letivos e salas de aula. Os alunos são desafiados a aprender a produzir, mas a estética em si não os desafia, repete estereótipos de beleza e temática, raramente ultrapassa o nível do confortavelmente "bonito". Contactar com obras de arte que não estão pensadas primordialmente em função de agradabilidade estética é, para muitos, um choque, que se chega a traduzir numa recusa imediata em aceitar o objeto artístico como arte. O papel destes mediadores é, por isso, fundamental para suavizar o impacto, despertar o questionar, contextualizar e consciencializar.

A maior recompensa desta atividade é, após ter decorrido, questionar alunos e professores, recebendo em resposta comentários que mostram não ter sido em vão. Que apreciaram a visita aos espaços de arte moderna, ou que passaram a vê-la com outros olhos. Ajudar a abrir horizontes, é esse o nosso objectivo. Há um certo aceleracionismo nas atividades TIC em 3D, quer as estritamente dentro das TIC, quer as de interconexão com outras áreas. Trabalhar no limite do expectável, na fronteira de estádios de desenvolvimento (para os vygotskyanos, nos limiares da zona proximal) é acelerar o desenvolvimento natural .Sempre que possível, gostamos de trabalhar para lá do horizonte.

quinta-feira, 14 de dezembro de 2017

Hora do Código AEVP 2017


 Uma Hora do Código que decorreu depois da hora original, por questões de agenda. Para além de desenvolver a atividade, queríamos que decorresse com o envolvimento de todos os docentes de TIC do Agrupamento. Dia 13 foi o dia possível, já depois das datas da Hora do Código portuguesa, mas hey, hora do código é em qualquer hora que se queira.

O plano original previa que alunos de uma turma de 5º ano viessem conhecer a sala TIC para descobrir a programação com uma atividade clássica da Code.org. As restrições de largura de banda no acesso à Internet impediram o desenvolvimento deste plano. Há uma certa ironia, para não dizer incoerência, num ministério que afirma querer estimular competências digitais nos alunos e professores, e depois estrangula ativamente a largura de banda disponível ás escolas durante as horas em que o acesso é mais necessário. Restrições que, no domínio das TIC, são ainda mais incompreensíveis dada a pertinência dos meios de comunicação digital, redes e perfis online nas metas curriculares. Estas restrições não afetam apenas atividades pontuais, tocam na escola toda, da sala de aula aos serviços administrativos. No nosso caso, os projetos finais em 3D de alguns alunos estão a ser prejudicados pela impossibilidade de aceder ao Tinkercad.


Se o plano A não funcionar, há sempre um B. O que planeávamos ser uma demonstração, acabou por ser a atividade principal. A diversidade de experiências possíveis na abordagem introdutória à programação já há muito que se deixou de ficar pelo ecrã. Entre robots, artefactos programáveis e programação unplugged, há muito que se pode fazer sem recorrer a ecrãs e internet.

Foto: Prof.ª Sandra Neves
Foto: Prof.ª Sandra Neves

Foto: Prof.ª Sandra Neves
Foto: Prof.ª Sandra Neves
Entre kits de jogo de cartas Cody&Roby, dois robots DOC que ainda não foram para as bibliotecas das EB1, e os drones, que este ano têm estado um pouco parados apesar do intensificar das atividades do clube de robótica, os alunos desta turma de 5º ano puderam brincar, muito a sério, com conceitos complexos. Entre torneios de cartas sequenciais Cody&Roby, desafios de percurso ao DOC e programação de voo do nosso drone vermelho, passou-se uma hora que nos soube todos a pouco.

Terminamos com um agradecimento especial à Prof.ª Sandra Neves, pela disponibilidade em participar neste desafio, e pelas fotos.

sábado, 9 de dezembro de 2017

Projeto Artefactos Líticos


Há qualquer coisa de mágico na sensação de segurar num objeto que foi cuidadosamente criado pelos nossos ancestrais, há milhares de anos atrás. Sentimos a linha direta de criatividade e engenho humano que liga a nossa contemporânea era da computação com os idos tempos da pedra lascada. Uma das tecnologias de ponta da sua época, um dos imensos passos da nossa contínua evolução tecnológica. Estas pedras lascadas, para quem não conhece a sua história e evolução, são objetos surpreendentemente complexos, pensados de acordo com as suas utilizações, com uma óbvia mestria na sua manufatura. A sensação de tocar estes artefactos, sentir o seu peso e textura, imaginar as mãos dos nossos ancestrais que os lascaram pacientemente, é extraordinária.


E se tivermos a oportunidade de aliar duas pontas extremas da tecnologia, a longínqua pedra lascada e a contemporânea impressão 3D, procurando novas dimensões de descoberta e aprendizagem? O potencial da impressão 3D em tornar táctil o complexo ou o inacessível em educação é bem conhecido, e uma pesquisa nos repositórios de modelos 3D dá-nos logo acesso a capturas de objetos pré-históricos. O projeto Scan The World no MyMiniFactory tem uma extensa coleção de modelos artísticos, e o Sketchfab alberga trabalhos de digitalização 3D partilhados por arqueólogos e historiadores. Se pesquisarem apenas pela etiqueta archaeology-3Dmodel-photogrammetry encontrarão imensos modelos para descobrir o riquíssimo património pré-histórico.

Normalmente, um trabalho nosso no domínio da impressão 3D e património histórico ficaria nesta vertente, utilizando o espaço da biblioteca escolar para explorar literacias digitais e técnicas de pesquisa, e os recursos de TIC e do mini-fablab da escola para tornar tangível o digital. Colocaríamos alunos a pesquisar em repositórios, de acordo com objetivos pré-definidos em áreas disciplinares específicas, e em seguida imprimiriam as suas descobertas. É uma excelente forma de aprender, encontrando modelos e tocando nas reproduções dos objetos, que dão a sensação táctil da volumetria de uma forma que a imagem, ou mesmo o 3D no ecrã.

O passo lógico seguinte, difícil de dar em condições normais, seria o de reproduzir modelos originais. No nível de ensino em que trabalhamos não colocamos a hipótese de ensinar os alunos a modelar reproduções destes objetos, com modelação por primitivos ficariam modelos demasiado simplistas, requerem técnicas mais avançadas de modelação que não estão ao alcance de todos.

Artefatos destes não nos são acessíveis no dia a dia. Por isso, quando nos foi dada a oportunidade de trabalhar com eles, nem hesitámos.

Ficamos ainda com uma vertente extra. Podemos facilmente descarregar e imprimir modelos vindos de sítios arqueológicos de todo o mundo, mas há um valor adicional quando trabalhamos com modelos criados a partir de artefatos encontrados em Portugal. Dá-nos uma mais profunda sensação de continuidade cultural, e relaciona-se diretamente com o meio de proveniência dos nossos alunos.


Um pouco de contexto. Este projeto, como geralmente naqueles que são mais interessantes e desafiantes, surgiu informalmente. Chegou-nos ao conhecimento a proposta de um dos professores de História do Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro de fazer uma exposição no Centro de Recursos com alguns dos artefatos líticos da sua coleção pessoal, com, como referiu nas mensagens, uma vertente de fablab com pesquisa. Podíamos ir mais longe, propusemos. Poderíamos digitalizar esses artefactos, explorando-os de outra forma. Não temos scanners 3D, mas sabemos como utilizar aplicações de fotogrametria, que processam sequências de imagem e extraem delas um modelo 3D.




O como fazer iremos explorar em diversos posts. Mas não é um processo complexo. Necessitamos de fixar o objeto, e tirar uma sequência de fotos à sua volta. Não há aqui regras restritas, um número entre 20 a 40 fotos é o suficiente para uma boa captura. Necessitamos de ter alguns cuidados, mantendo o objeto que queremos digitalizar sempre focado e no centro da foto, mantendo sobreposições de pontos de vista entre cada foto da sequência. Temos de ter algum cuidado com a iluminação, contrastes grandes entre luz intensa e sombra vão impedir a captura correta. Ter uma boa máquina fotográfica ajuda a fazer boas captações, mas basta um telemóvel com uma câmara razoável para se conseguir bons resultados. O processo de captura em si é algo cansativo, temos de ser rigorosos nesse momento, para se conseguir um bom resultado.


O passo seguinte é escolher um software de digitalização 3D por fotogrametria. Neste projeto estamos a experimentar três: Scann3D, uma app mobile para Android, o podero ReMake da Autodesk (agora parte do ReCap, mas ainda disponível na secção de descargas da Autodesk e gratuito com licença para estudantes), e o gratuito Regard 3D. Destes, o ReMake é claramente o mais poderoso e fácil de utilizar, com imenso rigor nos resultados da captura. O processamento é feito nos servidores da Autodesk, e após a extração da malha poligonal podemos descarregar para o nosso computador.

O Scann3D é promissor pela sua portabilidade. O processamento das fotos é feito no dispositivo, pareceu-nos, mas não foi o que gerou resultados mais rigorosos.


Já o Regard3D merece mais exploração. É mais complexo para o utilizador do que o ReMake, funciona de uma forma sequencial em que temos de processar fotos rastreando pontos comuns, extrair a informação espacial, gerar uma nuvem de pontos, triangular a nuvem de pontos, transformar a triangulação numa superfície com algoritmos poisson de reconstrução de malha poligonal. Ou, em alternativa, exportar a pointcloud para o Meshlab e fazer aí o processamento. É bastante tolerante com a fonte das imagens. Utilizá-lo é um processo de descoberta das vertentes avançadas do 3D, requer conhecimentos avançados. Também exige bastante do processador do computador, o tempo de duração de algumas operações dos algoritmos mede-se em horas. Não tem ferramentas de processamento e limpeza de malha poligonal.


O ReMake é mais rápido, não nos dando controle sobre o processo de criação do modelo. No modo de edição, dá-nos ferramentas para fazer a limpeza e correção da malha poligonal, eliminando triângulos em excesso, fechando buracos, suavizando ou esculpindo diretamente nos polígonos. Exporta para diversos formatos e preserva muito bem a textura visual do modelo.



Começámos com dois bifaces, mas já temos mais em processamento. A ideia original de fazer uma exposição com os artefatos líticos mantém-se, mas vai ser aumentada com reproduções impressas em 3D que os alunos poderão manipular livremente. Queremos contribuir para a comunidade. Os modelos serão disponibilizados em repositórios, STL para impressão 3D e obj com mapa de texturas no Sketchfab. Dois já estão disponíveis.

Como estes projetos costumam ser faíscas para ideias impensáveis, certamente que iremos criar outras experiências de aprendizagem com os nossos alunos.

Instantes


Semana dedicada à programação, no clube de robótica. 


Os nossos alunos esforçaram-se no ajudar o Astrokid a chegar à órbita.


Entretanto, o nosso Anprino segue-linhas continua a evoluir. Já tem os sensores montados, só falta afinar a programação.


Também temos aquele tipo de aluno que ignora as horas de código porque.... encontrou um tutorial sobre como programar um jogo tipo Pong para o SenseHat do Raspberry Pi.



Esta semana representámos o Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro na primeira conferência InCoDe.2030.


Em parceria com o professor Vítor Miranda, de História, embarcámos num novo desafio: digitalização 3D de artefactos líticos.


Telemóvel para fotografar, rascunho e paquímetro para assentar as medidas rigorosas, artefactos líticos e reproduções impressas em 3D.


Depois do trabalho de digitalização (estamos a usar o ReMake da Autodesk e o Regard3D, em paralelo), processamos os modelos para impressão 3D.


Entretanto, os alunos de 5º ano estão a pesquisar nos repositórios sobre artefactos pré-históricos.

quinta-feira, 7 de dezembro de 2017

Conferência InCoDe.2030


No dia 6 de dezembro, a convite da Direção Geral de Educação, o projeto TIC em 3D/Fab@rts esteve presente na área expositiva da 1ª Conferência do Fórum para as Competências Digitais. Reunindo responsáveis governamentais, investigadores, professores, empresas e outros empenhados na promoção das competências para o século XXI, esta conferência decorrida no Convento de S. Francisco em Coimbra refletiu sobre os principais eixos do programa InCoDe.2030.


Em paralelo, decorria num dos espaços do claustro do Convento de S. Francisco uma mostra de projetos que reunia empresas, instituições de ensino e projetos educativos. Foi com muita honra que aceitámos o convite da DGE, juntando-nos aos Agrupamentos de Escolas de Sátão, Nelas, Moinhos de Arroja, Ílhavo, Vieira de Leiria, Porto de Mós, Coimbra Oeste, Albergaria-a-Velha, Escola Secundária Avelar Brotero, Escola do Departamento de Pediatria do Hospital de Santa Maria, e Colégio Sagrado Coração de Maria, que mostraram projetos de inclusão digital no domínio do eTwinning, Apps for Good e Selo de Segurança Digital. Estiveram também presentes os clubes de robótica dos Agrupamento de Escolas S. Gonçalo de Torres Vedras, D. Dinis de Lisboa e Eduardo Gageiro de Alverca. Em comum, são projetos que se distinguem pelo dinamismo, estando na linha da frente da inovação educacional quer no domínio de projetos institucionais, quer na expansão da robótica educativa. Representámos o Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro com os projetos 3D possibilitados pela distinção em 2014 com o Prémio Inclusão e Literacia Digital, e em 2015 com o Prémio de Mérito da Rede de Bibliotecas Escolares. Foram esses pontos de charneira que nos permitiram iniciar a aventura na impressão 3D e criação de espaços maker na Biblioteca Escolar. É bom sentir que fazemos parte do conjunto de projetos que está na linha da frente da inovação tecnológica educacional em Portugal.


No nosso espaço, optámos por fazer uma amostra dos projetos criados pelos nossos alunos, quer na disciplina de TIC, onde aprendem modelação 3D integrada no currículo, quer nos inúmeros projetos interdisciplinares que tiram partido do 3D (modelação e impressão) na educação. Com destaque para o e-book/objetos tangíveis criados no âmbito das comemorações do tri-centenário do convento de Mafra.

Claro que levámos uma das nossas impressoras, e aproveitámos o dia para imprimir os primeiros resultados à escala real de um projeto de fotogrametria em parceria com um docente de História do nosso Agrupamento, envolvendo a captura digital de artefatos líticos.


Devido à longa viagem e horários longos de um evento que, para nós, iniciou às oito da manhã em Coimbra, não levámos alunos connosco. Mostrando que o envolvimento neste projeto ultrapassa em muito a disciplina de TIC, envolvendo o clube de robótica, Bibliotecas Escolares e docentes de outras disciplinas, o Agrupamento esteve representado por mim e pela coordenadora das Bibliotecas Escolares, Prof.ª Jacqueline Duarte, parceira ativa no projeto Fab@rts (3D na Educação e Espaço Maker no Centro de Recursos).


O evento contou a presenta do Ministro da Educação, Tiago Brandão Rodrigues, cuja alma de cientista se animou especialmente quando descobriu um dos nossos projetos, a criação de modelos moleculares com impressão 3D, efetuada pelos nossos alunos no âmbito de uma parceria entre Ciências Físico-Químicas e TIC. A molécula de água ficou para o ministro, como recordação. Mas mais importante do que o encontro, é frisar a importância desta tecnologia como mais uma ao serviço das aprendizagens dos alunos, através da tangibilização de conceitos abstratos, criação de recursos educativos, e, essencialmente, despertando os alunos para o potencial económico da manufatura aditiva ensinando-os a expandir as suas capacidades criativas através da aprendizagem de modelação 3D. Como observou Maria José Vitorino em conversa connosco, o que interessa é a capacidade de conceber mentalmente,  visualizar, para aplicar, algo que tanto pode ser feito recorrendo a estas tecnologias como a métodos mais tradicionais. Mas com isto potenciamos as tecnologias contemporâneas, mostrando o seu potencial e abrindo os alunos a campos de trabalho que vão além do uso da tecnologia digital como apoio à aprendizagem e aquisição/tratamento de informação.


Sublinhando a parceria com as Bibliotecas Escolares, espaços dinâmicos que compreenderam a importância da inovação e novas literacias digitais, a nossa coordenadora com uma das suas mentoras, Drª. Teresa Calçada.


Como recipientes do prémio Inclusão e Literacia Digital, pediram-nos umas breves palavras sobre o seu impacto no nosso projeto. Creio que aqui o Robot Anprino é o melhor exemplo que como o apoio desta iniciativa potenciou, de formas inimagináveis, o que se iniciou nos idos de 2007 com a introdução de modelação 3D na sala de aula em EVT. O prémio permitiu-nos a aquisição da nossa primeira impressora 3D, expandindo com isso o nosso know-how no domínio da modelação 3D em contexto pedagógicos, e também no domínio técnico. Possibilitou a miríade de projetos que desenvolvemos com os alunos, a aposta crescente na formação formal e informal a professores, experiências de makerspaces nas bibliotecas, e também este projeto de robótica educativa de baixo custo, que só se tornou possível com o desafio e visão de Fernanda Ledesma, presidente da ANPRI, pelo trabalho em eletrónica e programação de Luís Dourado, do Agrupamento de Escolas Augusto Cabrita no Barreiro, e pelo design e impressão 3D por nós desenvolvido no Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro. Um projeto que tem chegado a dezenas de escolas, que está já a ser potenciado por alunos de cursos profissionais, apoiado pela Fundação Gulbenkian. E tudo começou com um telefonema dos responsáveis da Rede TIC e Sociedade a informar-nos que pertencíamos ao grupo de projetos distinguidos com o primeiro Prémio Inclusão e Literacia Digital.

No que toca ao potencial do programa InCoDe.2030 no domínio do nosso projeto, que nos pediram para refletir, olhamos muito mais à frente com uma reflexão a quente sobre impactos presentes e futuros próximos da robótica, algoritmia, inteligência artificial e robótica, e como a escola tem de preparar os alunos para saber usar estas tecnologias para aumentar as suas capacidades,não se tornando humanos obsoletos numa sociedade desigual. Projetos como o InCoDe.2030 são essenciais para que escolas, professores e sociedade em geral levem em frente o desafio da capacitação no domínio das competências digitais, que hoje vão muito mais além do mero domínio de ferramentas.


Poderia destacar muitos outros projetos patentes na exposição, entre as parcerias e crescimento do evento eTech Portugal às diversas instituições presentes, mas o esforço colocado pelo CINEL no domínio da aprendizagem de robótica e automação é notável. Na foto, um protótipo de robot empilhador que responde a códigos de cores para agilizar a distribuição em armazém.


Com um toque de ironia, passámos o dia a imprimir... armamento. Especificamente bifaces pré-históricos, digitalizados em 3D com fotogrametria a partir de instrumentos líticos recolhidos na zona oeste. Um toque de história milenar, num dia que mostrou a importância dos projetos nascidos no terreno, com esforço dos professores e apoio local e institucional, para uma promoção real das competências digitais nos alunos e, por extensão, sociedade em geral.

segunda-feira, 4 de dezembro de 2017

Vamos Ajudar o Astrokid?

As TIC em 3D/Fab@rts não deixam de se associar à iniciativa do Movimento Código Portugal, que de 4 a 10 de dezembro promovem a semana do código. Este ano, o desafio é ajudar o Astrokid a entrar em órbita. Ao longo da semana, os alunos do clube de robótica vão participar neste desafio. E, para o dia 13 de dezembro (não foi possível mais cedo) uma turma de quinto ano vai experimentar programar com o Astrokid... e outras surpresas. Os nossos drones têm estado muito parados...

Para saber que outras atividades estão a ser desenvolvidas nesta semana, visitem a página da Hour of Code.

sexta-feira, 1 de dezembro de 2017

Instantes


O primeiro objeto impresso em 3D do clube de robótica, este ano. Agora é continuar...


E nota-se que estão a evoluir.


Não é uma nova adição ao nosso equipamento. Estamos a experimentar, mas o destino destes robots DOC são as bibliotecas escolares do primeiro ciclo.


A experimentar a nova versão do Beesoft. Altera muito o interface, está mais fluído e responsivo, dá mais informação ao utilizador. No entanto, não conseguimos imprimir com ele. No arranque da impressão, após fazer a purga corretamente, não assenta a primeira camada na mesa de impressão.


Os alunos monitores 3D do Centro de Recursos já começaram a partilhar o que sabem com todos os interessados.


Experiências para tentar dar um novo aspeto aos Anprinos.


De regresso ao scan 3D, experimentando técnicas de captura. Fotografias processadas com o Regard3D (gera point clouds), e capturas com a app Scann3D.


O processamento com o ReMake é vastamente mais fiável e poderoso.


A combinar Raspberry Pi com o SenseHat, para criar desenhos com pixels.


A matriz de leds brilhantes do SenseHat não ajuda muito as lentes a apanhar as suas cores vibrantes.