Desenvolvimento de um laboratório remoto de FPGA integrado a um ambiente virtual de aprendizagem
Data
2020-02-27
Autores
Beraldo, Ana Lucia Da Silva 
Orientadores
Oliveira, Tiago De
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Teaching Digital Systems is essential in several curricula of undergraduate and technical courses related to the Computing, Electronics, Ellectrics, Electrotechnics, Robotics, Telecommunications, Automation and Control areas. This research project implemented a remote FPGA laboratory for teaching and learning Digital Systems. The laboratory has different characteristics and enables extra-class activities. It was structured with a view to better coupling the teaching-learning process by observing the students’ reality and, for example, allowing the student to choose to view the images of the system faster, saving internet bandwidth. We carried out the implementation of the laboratory at UNIFESP, which has a laboratory for the disciplines of Digital Systems, which currently offers twenty-five computers with 25 FPGA Altera Kits for use with the Quartus Prime Software. The demand for students to use this equipment is higher than the proposed, and not all students can use it during the period of classes. As a final artifact, the remote lab was included in the Moodle virtual learning environment through a plugin. We carried a survey with the students in which them had to indicate their degree of agreement or disagreement on a 5-point Likert scale with questions related to their experience with the use of the remote laboratory. The results were quite positive; the majority of the students answered that the use of the remote laboratory strengthened their practical skills and that they were motivated to carry out the activities by the remote laboratory.
O ensino de Sistemas Digitais é extremamente importante em diversos currículos de cursos de graduação e técnico ligados à área de Computação, Eletrônica, Elétrica, Eletrotécnica, Robótica, Telecomunicações, Automação e Controle. Levando essa importância em consideração, neste projeto de pesquisa foi implantado um laboratório remoto de FPGA para o ensino e aprendizado de Sistemas Digitais. O laboratório tem características diferenciadas, pois além de possibilitar a realização de atividades extraclasse, foi estruturado visando um melhor acoplamento ao processo ensino-aprendizagem ao observar a realidade dos alunos e, por exemplo, permitir que o aluno possa optar por visualizar as imagens do sistema de uma forma mais rápida, economizando banda de internet. A implantação do laboratório foi realizada na UNIFESP, que dispõe de um laboratório para as disciplinas de Sistemas Digitais, que oferece atualmente vinte e cinco computadores com 25 Kits FPGA Altera para uso com o Software Quartus Prime. A demanda de alunos para a utilização deste equipamento é maior do que o ofertado e nem todos os alunos conseguem ser atendidos durante o período das aulas. Como artefato final, o laboratório remoto foi incluído no ambiente virtual de aprendizagem (AVA) Moodle por meio de um plugin. Foi realizada uma pesquisa com os estudantes em que o aluno deveria indicar seu grau de concordância ou discordância em uma escala Likert de 5 pontos com perguntas relacionadas à sua experiência com o uso do laboratório remoto. Os resultados foram bastante positivos, a maioria dos alunos respondeu que o uso do laboratório remoto fortaleceu suas habilidades práticas e que ficaram motivados a realizar as atividades por ele.
O ensino de Sistemas Digitais é extremamente importante em diversos currículos de cursos de graduação e técnico ligados à área de Computação, Eletrônica, Elétrica, Eletrotécnica, Robótica, Telecomunicações, Automação e Controle. Levando essa importância em consideração, neste projeto de pesquisa foi implantado um laboratório remoto de FPGA para o ensino e aprendizado de Sistemas Digitais. O laboratório tem características diferenciadas, pois além de possibilitar a realização de atividades extraclasse, foi estruturado visando um melhor acoplamento ao processo ensino-aprendizagem ao observar a realidade dos alunos e, por exemplo, permitir que o aluno possa optar por visualizar as imagens do sistema de uma forma mais rápida, economizando banda de internet. A implantação do laboratório foi realizada na UNIFESP, que dispõe de um laboratório para as disciplinas de Sistemas Digitais, que oferece atualmente vinte e cinco computadores com 25 Kits FPGA Altera para uso com o Software Quartus Prime. A demanda de alunos para a utilização deste equipamento é maior do que o ofertado e nem todos os alunos conseguem ser atendidos durante o período das aulas. Como artefato final, o laboratório remoto foi incluído no ambiente virtual de aprendizagem (AVA) Moodle por meio de um plugin. Foi realizada uma pesquisa com os estudantes em que o aluno deveria indicar seu grau de concordância ou discordância em uma escala Likert de 5 pontos com perguntas relacionadas à sua experiência com o uso do laboratório remoto. Os resultados foram bastante positivos, a maioria dos alunos respondeu que o uso do laboratório remoto fortaleceu suas habilidades práticas e que ficaram motivados a realizar as atividades por ele.