Integrating rich learning applications in LMS

Currently, a learning management system (LMS) plays a central role in any e-learning environment. These environments include systems to handle the pedagogic aspects of the teaching–learning process (e.g. specialized tutors, simulation games) and the academic aspects (e.g. academic management systems). Thus, the potential for interoperability is an important, although over looked, aspect of an LMS. In this paper, we make a comparative study of the interoperability level of the most relevant LMS. We start by defining an application and a specification model. For the application model, we create a basic application that acts as a tool provider for LMS integration. The specification model acts as the API that the LMS should implement to communicate with the tool provider. Based on researches, we select the Learning Tools Interoperability (LTI) from IMS. Finally, we compare the LMS interoperability level defined as the effort made to integrate the application on the study LMS.

Multi-robot cooperative stereo for outdoor scenarios

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013

Formation Control Driven by Cooperative Object Tracking

In this paper we introduce a formation control loop that maximizes the performance of the cooperative perception of a tracked target by a team of mobile robots, while maintaining the team in formation, with a dynamically adjustable geometry which is a function of the quality of the target perception by the team. In the formation control loop, the controller module is a distributed non-linear model predictive controller and the estimator module fuses local estimates of the target state, obtained by a particle filter at each robot. The two modules and their integration are described in detail, including a real-time database associated to a wireless communication protocol that facilitates the exchange of state data while reducing collisions among team members. Simulation and real robot results for indoor and outdoor teams of different robots are presented. The results highlight how our method successfully enables a team of homogeneous robots to minimize the total uncertainty of the tracked target cooperative estimate while complying with performance criteria such as keeping a pre-set distance between the teammates and the target, avoiding collisions with teammates and/or surrounding obstacles.

Simulation Environment for Multi-Robot Cooperative 3D Target Perception

4th International Conference, SIMPAR 2014, Bergamo, Italy, October 20-23, 2014

Uncertainty based Multi-Robot Cooperative Triangulation

The paper presents a multi-robot cooperative framework to estimate the 3D position of dynamic targets, based on bearing-only vision measurements. The uncertainty of the observation provided by each robot equipped with a bearing-only vision system is effectively addressed for cooperative triangulation purposes by weighing the contribution of each monocular bearing ray in a probabilistic manner. The envisioned framework is evaluated in an outdoor scenario with a team of heterogeneous robots composed of an Unmanned Ground and Aerial Vehicle.

Interactional strategies between terminologist and domain specialist. Putting order into our universe: the concept of Blended Learning

A presente comunicação visa discutir as mais-valias de um desenho metodológico sustentado numa abordagem conceptual da Terminologia aplicado ao exercício de harmonização da definição do cenário educativo mais promissor do Ensino Superior actual: o blended learning. Sendo a Terminologia uma disciplina que se ocupa da representação, da descrição e da definição do conhecimento especializado através da língua a essência deste domínio do saber responde a uma necessidade fundamental da sociedade actual: putting order into our universe, nas palavras de Nuopponen (2011). No contexto descrito, os conceitos, enquanto elementos da estrutura do conhecimento (Sager, 1990) constituem um objecto de investigação de complexidade não despicienda, pois apesar do postulado de que a língua constitui uma ferramenta fundamental para descrever e organizar o conhecimento, o princípio isomórfico não pode ser tomado como adquirido. A abordagem conceptual em Terminologia propõe uma visão precisa do papel da língua no trabalho terminológico, sendo premissa basilar que não existe uma correspondência unívoca entre os elementos atomísticos do conhecimento e os elementos da expressão linguística. É pela razões enunciadas que as opções metodológicas circunscritas à análise do texto de especialidade serão consideradas imprecisas. Nesta reflexão perspectiva-se que o conceito-chave de uma abordagem conceptual do trabalho terminológico implica a combinação de um processo de elicitação do conhecimento tácito através de uma negociação discursiva orientada para o conceito e a análise de corpora textuais. Defende-se consequentemente que as estratégias de interacção entre terminólogo e especialista de domínio merecem atenção detalhada pelo facto de se reflectirem com expressividade na qualidade dos resultados obtidos. Na sequência do exposto, o modelo metodológico que propomos sustenta-se em três etapas que privilegiam um refinamento dessa interacção permitindo ao terminólogo afirmar-se como sujeito conceptualizador, decisor e interventor: (1) etapa exploratória do domínio-objecto de estudo; (2) etapa de análise onamasiológica de evidência textual e discursiva; (3) etapa de modelização e de validação de resultados. Defender-se-á a produtividade de uma sequência cíclica entre a análise textual e discursiva para fins onomasiológicos, a interacção colaborativa e a introspecção.

Learning sustainability by developing a solar dryer for microalgae retrieval

The development of nations depends on energy consumption, which is generally based on fossil fuels. This dependency produces irreversible and dramatic effects on the environment, e.g. large greenhouse gas emissions, which in turn cause global warming and climate changes, responsible for the rise of the sea level, floods, and other extreme weather events. Transportation is one of the main uses of energy, and its excessive fossil fuel dependency is driving the search for alternative and sustainable sources of energy such as microalgae, from which biodiesel, among other useful compounds, can be obtained. The process includes harvesting and drying, two energy consuming steps, which are, therefore, expensive and unsustainable. The goal of this EPS@ISEP Spring 2013 project was to develop a solar microalgae dryer for the microalgae laboratory of ISEP. A multinational team of five students from distinct fields of study was responsible for designing and building the solar microalgae dryer prototype. The prototype includes a control system to ensure that the microalgae are not destroyed during the drying process. The solar microalgae dryer works as a distiller, extracting the excess water from the microalgae suspension. This paper details the design steps, the building technologies, the ethical and sustainable concerns and compares the prototype with existing solutions. The proposed sustainable microalgae drying process is competitive as far as energy usage is concerned. Finally, the project contributed to increase the deontological ethics, social compromise skills and sustainable development awareness of the students.

Decision Support for Energy Contracts Negotiation with Game Theory and Adaptive Learning

This paper presents a decision support methodology for electricity market players’ bilateral contract negotiations. The proposed model is based on the application of game theory, using artificial intelligence to enhance decision support method’s adaptive features. This model is integrated in AiD-EM (Adaptive Decision Support for Electricity Markets Negotiations), a multi-agent system that provides electricity market players with strategic behavior capabilities to improve their outcomes from energy contracts’ negotiations. Although a diversity of tools that enable the study and simulation of electricity markets has emerged during the past few years, these are mostly directed to the analysis of market models and power systems’ technical constraints, making them suitable tools to support decisions of market operators and regulators. However, the equally important support of market negotiating players’ decisions is being highly neglected. The proposed model contributes to overcome the existing gap concerning effective and realistic decision support for electricity market negotiating entities. The proposed method is validated by realistic electricity market simulations using real data from the Iberian market operator—MIBEL. Results show that the proposed adaptive decision support features enable electricity market players to improve their outcomes from bilateral contracts’ negotiations.

O papel da reflexão colaborativa entre pares na transformação das práticas

Este estudo teve como enfoque o papel da reflexão na escola, para transformação de práticas. Este implicou a realização de um projeto a nível de escola, que teve a colaboração e envolvimento de todos os docentes. A concretização deste projeto permitiu uma compreensão mais aprofundada de diversas potencialidades, quer do exercício da reflexão, como da colaboração entre pares, da investigação‐ação, promovendo a sua utilização, com uma participação ativa de todos. Estamos perante um estudo de natureza interpretativa, que se iniciou com a aplicação de um inquérito por questionário aos docentes participantes, implicando posteriormente, a formação de um grupo de trabalho, com recurso a encontros semanais de reflexão colaborativa, reflexões escritas em critical friend e uma entrevista final aos mesmos. Relativamente aos procedimentos de análise, estes foram do tipo qualitativo tendo‐se privilegiado o discurso oral e escrito utilizado ao longo de todo o estudo. Os resultados auferidos, não diferem muito de outros estudos que se centraram na mesma temática, reconhecendo portanto, as potencialidades formativas da reflexão colaborativa, da investigação‐ação, relativamente ao desenvolvimento dos saberes profissionais, que fomentam a construção de uma nova dinâmica na organização escola. Esta sensibilização possibilitou o desenvolvimento das nossas aprendizagens em toda a instituição facilitando assim a mudança.

O papel da reflexão colaborativa entre pares na transformação das práticas

Este estudo teve como enfoque o papel da reflexão na escola, para transformação de práticas. Este implicou a realização de um projeto a nível de escola, que teve a colaboração e envolvimento de todos os docentes. A concretização deste projeto permitiu uma compreensão mais aprofundada de diversas potencialidades, quer do exercício da reflexão, como da colaboração entre pares, da investigação‐ação, promovendo a sua utilização, com uma participação ativa de todos. Estamos perante um estudo de natureza interpretativa, que se iniciou com a aplicação de um inquérito por questionário aos docentes participantes, implicando posteriormente, a formação de um grupo de trabalho, com recurso a encontros semanais de reflexão colaborativa, reflexões escritas em critical friend e uma entrevista final aos mesmos. Relativamente aos procedimentos de análise, estes foram do tipo qualitativo tendo‐se privilegiado o discurso oral e escrito utilizado ao longo de todo o estudo. Os resultados auferidos, não diferem muito de outros estudos que se centraram na mesma temática, reconhecendo portanto, as potencialidades formativas da reflexão colaborativa, da investigação‐ação, relativamente ao desenvolvimento dos saberes profissionais, que fomentam a construção de uma nova dinâmica na organização escola. Esta sensibilização possibilitou o desenvolvimento das nossas aprendizagens em toda a instituição facilitando assim a mudança.

Entre a oposição e a negociação : Um projeto de investigação-ação sobre o papel do adulto na prevenção e mediação de conflitos entre pares na infância

Esta investigação surgiu da identificação de dificuldades ao nível da interação e gestão de conflitos entre pares, que a investigadora teve a oportunidade de observar no grupo de crianças com quem desenvolvia a sua prática educativa. Este estudo tem como objetivo compreender de que forma a transformação da praxis do educador influencia os processos de prevenção e a mediação dos conflitos entre pares no jardim-de-infância. Tendo em conta as formas e as características das relações entre pares na infância bem como o desenvolvimento moral das crianças em idade préescolar, a investigadora levou a cabo um projeto de investigação-ação com um grupo de vinte e quatro crianças de cinco anos. Ao longo do projeto, a investigadora procurou conhecer e experimentar estratégias de prevenção e mediação de conflitos interpares, monitorizando esse processo através da reflexão sobre a ação, assim como compreender os efeitos dessa experimentação no desenvolvimento profissional e na aprendizagem das crianças. Os processos do projeto são apresentados através de uma descrição densa dos eixos centrais da ação: construção do quadro de regras, organização do tempo e do grupo, organização do espaço e dos materiais, experimentação de instrumentos de pilotagem, reunião de grande grupo e estratégias de resolução de conflitos. Os dados apresentados resultam da interpretação das categorias emergentes da análise das entrevistas e das notas de campo. Através dessa interpretação, foi possível constatar os efeitos positivos do projeto, não apenas ao nível das competências de escuta e de negociação das crianças, mas também para a prática profissional da investigadora, que desenvolveu competências de reflexão e de autossupervisão.

Potencialidades de uma abordagem com Interdisciplinaridade entre matemática e estudo do meio e centrada no ambiente

O presente estudo partiu do problema “Como promover aprendizagens da Matemática e do Estudo do Meio numa perspetiva interdisciplinar, explorando o mundo real?”. Neste sentido, tem como objetivos: selecionar recursos e atividades que se revelem motivadoras para os alunos; demonstrar a relevância da inter-relação de diferentes conceitos e a importância da sua ligação com as vivências dos alunos; ativar o envolvimento dos alunos para a aprendizagem da Matemática através do Estudo do meio e de situações do mundo real; estimular a perceção do aluno da presença da Matemática nos conteúdos de Estudo do Meio; fomentar a compreensão da relação dos conteúdos de Matemática e estudo do Meio. Com este propósito formularam-se as seguintes questões: (1) Que tipo de atividades se poderão proporcionar de forma a motivar os alunos para os conteúdos do Estudo do Meio e da Matemática? (2) De que forma a exploração das situações/conceções do quotidiano poderá promover o envolvimento dos alunos na aprendizagem da Matemática e do Estudo do Meio? (3) De que forma o Ensino Experimental das Ciências numa perspetiva interdisciplinar pode contribuir para desenvolver tanto as competências conceptuais (fatores do ambiente: temperatura e humidade/OTD/números racionais), como capacidades de pensamento crítico e tomada de decisão inerente? Tendo em vista os objetivos do estudo, desenvolveram-se, com uma turma do 2º ano de escolaridade, quatro situações formativas, que envolveram as disciplinas de Matemática e Estudo do Meio. O domínio de conteúdos preponderante na área de Estudo do Meio foi À descoberta do Ambiente Natural, enquanto na Matemática os domínios predominantes foram Organização e tratamento de dados e Números e operações. Foram realizadas diversas atividades experimentais, onde os alunos tiveram um papel ativo na construção dos seus conhecimentos. A investigação segue uma metodologia qualitativa, centrando-se num estudo de caso, onde se caracteriza uma experiência interdisciplinar que envolveu as disciplinas de Matemática e Estudo do Meio. Os dados foram recolhidos pela professora investigadora através de gravações de vídeo e áudio, fotografias, trabalhos dos alunos e de registos da professora investigadora. Os resultados demonstraram como os alunos mobilizaram e apropriaram os conteúdos de Matemática e Estudo do Meio. Os dados, através da análise de conteúdo, parecem iv sugerir que houve uma evolução no desempenho dos alunos a vários níveis, nomeadamente: no trabalho cooperativo, no envolvimento da tarefa, nas interações estabelecidas e na motivação para a aprendizagem da Matemática e Estudo do Meio.

High-Content Analysis of Breast Cancer Using Single-Cell Deep Transfer Learning

High-content analysis has revolutionized cancer drug discovery by identifying substances that alter the phenotype of a cell, which prevents tumor growth and metastasis. The high-resolution biofluorescence images from assays allow precise quantitative measures enabling the distinction of small molecules of a host cell from a tumor. In this work, we are particularly interested in the application of deep neural networks (DNNs), a cutting-edge machine learning method, to the classification of compounds in chemical mechanisms of action (MOAs). Compound classification has been performed using image-based profiling methods sometimes combined with feature reduction methods such as principal component analysis or factor analysis. In this article, we map the input features of each cell to a particular MOA class without using any treatment-level profiles or feature reduction methods. To the best of our knowledge, this is the first application of DNN in this domain, leveraging single-cell information. Furthermore, we use deep transfer learning (DTL) to alleviate the intensive and computational demanding effort of searching the huge parameter's space of a DNN. Results show that using this approach, we obtain a 30% speedup and a 2% accuracy improvement.

Relatório de estágio em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Relatório EPE - Relatório de estágio em Educação Pré-Escolar: O presente relatório foi realizado no âmbito da unidade curricular Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, da Escola Superior de Educação do Porto, durante o ano letivo 2013/2014, atribuindo qualificação profissional no contexto de pré-escolar. Este documento pretende descrever e analisar o percurso formativo desenvolvido pela mestranda ao longo da sua prática pedagógica supervisionada, numa perspetiva reflexiva sobre a construção dos saberes profissionais para a Educação. Este percurso formativo comprometeu uma atitude investigativa, bem como a mobilização de saberes científicos e legais por forma a articular as vertentes de teoria e prática, perspetivando uma construção integrada dos saberes. A prática pedagógica foi sustentada numa perspetiva construtivista, atribuindo um papel ativo à criança na construção das suas aprendizagens. Esta baseou-se num trabalho de equipa cooperativo, o qual se concretiza através do debate e da partilha de ideias, entre os vários intervenientes da ação, como meio para a transformação da realidade educativa. Ao longo da prática foi, ainda, atribuído um papel fundamental à observação do contexto, sendo esta essencial para a compreensão e conhecimento pleno da criança. Em suma, todo o percurso formativo no qual está englobado a prática pedagógica, levou a uma problematização das questões emergentes da prática, desenvolvendo uma atitude indagadora e reflexiva. Apesar da significante contribuição para a aquisição de competências pessoais e profissionais, o percurso formativo deve ser assumido como uma construção contínua, fundamentado num princípio da aprendizagem ao longo da vida.

Relatório de estágio

O presente Relatório de Estágio, desenvolvido na Unidade Curricular Prática Pedagógica Supervisionada (PPS), inserida no Mestrado em Educação Pré- Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, pretende expor, de forma crítica e reflexiva, todo o percurso formativo da mestranda. Assim, realça que, o trabalho desenvolvido, em ambos os contextos, promoveu a aquisição de aprendizagens e de competências que se espelharam ao nível pessoal, profissional e social. Releva o processo formativo sustentado no construtivismo e socio construtivismo e, ainda, na metodologia de investigação ação (I-A), sendo que esta última orientou a prática educativa com o objetivo de a transformar melhorando-a. Neste sentido, a formanda passou por etapas estruturais - observação, planificação, ação, avaliação e reflexão - que contribuíram para a construção do saber, saber-fazer, saber-ser e saber-estar, pilares fundamentais da educação, nomeadamente para quem quer aprender a ensinar a aprender. Paralelamente, toda a PPS foi desenvolvida tendo em conta o trabalho colaborativo, em que a construção de saberes foi proporcionada por vários intervenientes, como o par pedagógico, os professores supervisores, os professores cooperantes e as crianças. Este relatório mostra o contributo deste mestrado