Classificação dos Laboratórios

Os laboratórios se classificam em três tipos: Laboratórios Convencionais (reais), Laboratórios Remotos, Laboratórios Virtuais e Laboratórios Híbridos (NEDIC et al., 2003; ROBERTS 2004; LIMA 2006; 2008; MA et al., 2006; CORTER et al., 2007; GOMES et al. 2009; ZUTIN et al. 2010). No entanto, os laboratórios on-line são os laboratórios acessados via rede (internet, extranet ou intranet). Cabe lembrar que nesta pesquisa não serão abordados laboratórios de acesso presencial (real); o foco são os laboratórios on-line.

4.1.1.1 Laboratórios Remotos (LRs):

Os laboratórios remotos, tão acessíveis pela web, são semelhantes às simulações em que o aluno não tem que ser colocado no laboratório. Os experimentos, geralmente, são

virtual. O laboratório remoto é semelhante ao convencional; ambos são parte do mundo real. O experimento, de fato acontece, e os dados refletem as interações entre dispositivos com acesso a distância (MA et al., 2006; LIMA 2008; CORTER et al. 2007; LOWE et al. 2009). Pode ser capaz de executar o procedimento de laboratório várias vezes e, assim, explorar o espaço de possíveis resultados, variando os parâmetros experimentais.

A primeira geração de Laboratórios Remotos demonstrou a viabilidade e a eficácia de se desenvolverem experiências a distância, entretanto, com dois grandes inconvenientes: a falta de integração entre LMS e Laboratórios Remotos e a falta de interação síncrona entre os usuários na realização do experimento. No entanto, tem suas vantagens e desvantagens, conforme apresenta no Quadro 4.1.

Quadro 4.1: Laboratórios remotos: vantagens versus desvantagens

Vantagens Desvantagens

Os usuários podem realizar seus experimentos com instrumentos reais, embora os instrumentos físicos sejam controlados a distância;

Cada organização educacional desenvolve a sua própria solução, por isso é muito difícil reutilizar o código dos programas.

O professor pode ter informações sobre o progresso do estudo (problemas que o estudante tenha encontrado, tempo que utilizou, etc.)

É necessário o uso de uma boa conexão de Internet, para que os áudios e vídeo sejam transmitidos em tempo real.

Não há restrições nem de tempo e nem de espaço, mas possui um custo médio de montagem, utilização e manutenção;

Necessita de infraestrutura de hardware para o desenvolvimento do mecanismo de captura e transmissão (dados, imagens, etc.)

Há feedback do resultado das experiências on-line.

Fonte: Dados da pesquisa

4.1.1.2 Laboratórios Virtuais (LVs)

Os Laboratórios Virtuais (LVs) são as imitações de experiências reais. Toda a infraestrutura necessária para os laboratórios não é real, mas simulada em computadores (MA et al., 2006); LIMA et al., 2008; ZHOU et al., 2009). Prieto-Bláquez et al. (2008) afirmam que laboratórios virtuais são como uma alavancagem para a modelagem, simulação e tecnologias da informação para se criar um ambiente virtual altamente interativo. Esses laboratórios podem ser descritos como ambientes artificiais criados através de softwares (simulação). Supostamente, as simulações reduzem o tempo de aprendizado e trazem independência para os pesquisadores, professores e alunos (SANTOS et al., 2010). A grande vantagem de se utilizar o laboratório virtual é que este proporciona uma operação segura, com

a proteção construída no software, também muito utilizado na questão de treinamento de profissionais em situações de alto risco. Síntese apresentada no Quadro 4.2.

Quadro 4.2: Laboratórios virtuais: vantagens versus desvantagens

Vantagens Desvantagens

Os usuários podem realizar seus experimentos independentemente de local, utilizando a internet;

Os usuários devem ter uma conexão de Internet;

Segurança, ou seja, nenhuma operação arriscada ou efeito indesejado irá ocorrer.

Restrição no resultado ou manipulação das experiências - em alguns casos não se pode reproduzir fielmente uma experiência nos laboratórios virtuais;

Quando os instrumentos reais são muito caros, o uso de programas de simulação é uma boa solução.

Os usuários não trabalham com

instrumentos reais; O aumento de produtividade por meio da

redução do tempo de viagens e de capacitação de alunos a participar de múltiplas experiências distribuídas geograficamente.

Afeta as relações interpessoais

O servidor web permite ao usuário trabalhar com ferramentas de colaboração.

Não há interação ocm os recursos (contato) Fonte: Dados da pesquisa

4.1.1.3 Laboratórios Híbridos (LHs)

Os laboratórios Híbridos(LHs) oferecem na sua estrutura o experimento remoto e acesso ao experimento virtual (simuladores). São a melhor opção, uma vez que podem oferecer duas formas de realizar as experimentações. Podem-se utilizar os simuladores (virtual), bem como a experimentação remota, agregando os recursos disponibilizados pelos laboratórios experimentais on-line. (LIMA et al., 2008; GOMES et al., 2009; ZUTIN et al. 2010).

A comodidade no manuseio de ferramentas virtuais, a ausência de riscos de dano real de equipamentos e dispositivos, componentes simulados e a criação de ambientes com controle total de variáveis, inclusive dos defeitos e imperfeições programáveis nos simuladores ou o acesso a distância aos recursos de um laboratório podem auxiliar o estudante na aplicação da teoria à prática. Nos laboratórios de acesso presencial, existem as limitações em determinados experimentos, em função da utilização de componentes diversificados e de instrumentais de custo mais elevado ou mesmo a questão do acesso (disponibilidade) e a presença física. Dentre os diversos benefícios dos laboratórios on-line, destacam-se:

práticas, uma vez que os pesquisadores podem demonstrar de forma experimental os seus métodos propostos; formação de uma rede de colaboração de pesquisa; permite a colaboração envolvendo ensino e pesquisa entre pessoas e instituições em todo o mundo; eliminação de riscos de acidentes, uma vez que o acesso é a distância; facilidade de publicação dos resultados dos experimentos; capacitação de pesquisadores em participar de experimentos distribuídos; integração com o LMS; aumento do acesso a materiais pedagógicos por parte de estudantes, professores, pesquisadores e profissionais; atende as necessidades de experimentação de educação a distância e cursos a distância.

Alguns pontos foram reconhecidos por vários autores no tocante à forma de acesso a distância, tais como: facilidade de realizar ensaios e experimentos onde se pode repeti-los, sendo na sua própria casa, no local de trabalho, ou mesmo no laboratório, como meio de aprimorar seus conhecimentos, e eliminação de riscos de acidentes, que poderiam ocorrer quando os materiais fossem manipulados diretamente, podendo também ser usados para simular dispositivos complicados, caros e/ou inacessíveis ou substituir ambientes de experiências perigosas (LIMA et al., 2008).

Outros autores classificam os laboratórios em função do tipo de acesso. Zutinet al. (2010) fazem sua classificação baseados na realização dos experimentos e propõem uma ontologia para laboratórios dentro de um portal de laboratórios. seu trabalho está focado num ambiente em desenvolvimento. Não houve a preocupação de desenvolver uma ontologia de caráter universal. Figura 4.1.

Figura 4.1: Classificação dos laboratórios

Zutin et al. (2010), conforme Figura 4.1, analisam a partir da visão dos usuários (experimentador). Expõem que:

- Laboratório virtual:a base é um software de simulação.

- Laboratório remoto: o usuário tem acesso via rede ao experimento real.

- Laboratório híbrido: o usuário tem a sua disponibilidade experimentos por meio de simulação ou o acesso ao experimento real.

O experimento pode acontecer de duas maneiras: Real ou Virtual. - Para o experimento real: laboratório convencional (real) ou laboratório remoto. - Para o experimento virtual: local (simulação) ou laboratório virtual.

O experimento para um laboratório on-line pode ser remoto ou virtual (simulador). Um laboratório on-line é um ambiente que permite que o usuário possa realizar experiências via rede (intranet, extranet ou internet). Os laboratórios on-line consistem basicamente de software baseado em simulações ou experimentos, que por sua vez, são baseados em hardware e acessados via redes de computadores. São utilizados, tanto no programa de formação acadêmica e profissional, como no treinamento disponibilizado por empresas, o que implica no desenvolvimento de experimentos a distância. Além disso, de acordo com a interatividade entre a experiência e o experimentador, conforme mostrado na figura 7, define o modo como acontece a comunicação, que pode ser assíncrona ou síncrona.

A assíncrona é a comunicação bidirecional que ocorre com atraso, permitindo a cada participante interagir quando melhor lhe convier; pode-se indentificar como o modo bacth ( o usuário recebe os resultados do experimento via e-mail) A síncrona, por sua vez, é uma comunicação bidirecional que ocorre em tempo real. Ambas as definições são relevantes para a conceitualização dos tipos de experiências realizadas em um laboratório on-line.

Experimentos são partes intrínsecas dos laboratórios de ensino e pesquisa. Os recursos advindos da web constituem um meio ideal para as finalidades remotas de educação, à medida em que oferecem possibilidades interessantes para a disseminação de tipos de material educacional aos usuários. (Murray et al., 2008; Goble et al., 2007) afirmam que a realização de experimentos requer um conjunto de atividades que devem ser seguidas na sua execução para elaboração, especificação, execução e análise de seus dados. Não é necessário que todos os experimentos realizados sigam este procedimento; às vezes etapas são suprimidas ou alteradas.

As experiências realizadas através de acesso remoto mostram que o experimento existe em um determinado local; o acesso é que é a distância.. A realização de simulações fornece experiências que não são observáveis na realidade. Podem ser realizadas por muitos alunos ao mesmo tempo, pois são facilmente reproduzíveis a qualquer momento. Tanto a realização das simulações quanto do experimento remoto permitem que haja maior flexibilidade quanto ao horário e à localização para que o usuário tenha acesso ao laboratório.

O uso de laboratórios on-line oferecem uma aprendizagem flexível independentemente de horário e local, oferecendo a possibilidade de compartilhamento, considera-se que os laboratórios acessados via rede são instrumentos que podem auxiliar no compartilhamento de recursos.