Desenvolvimento do sistema de controlo de um braço robotizado e respetiva interface com o utilizador

A robótica tem evoluído de forma significativa nos últimos anos e passa a ser indispensável em várias aplicações nas áreas da engenharia, aeronáutica, medicina, entre outras. O estado da arte do presente trabalho está dividido em duas partes, uma que aborda vários aspetos relacionados com a robótica e outra com os aspetos da fundamentação matemática por de trás da robótica, porque para controlar o robô é necessário implementar expressões matemáticas para o poder controlar. Neste trabalho é apresentado um sistema de controlo do braço robótico MENTOR e o desenvolvimento de uma interface para o utilizador. Para o controlo do braço robótico foi necessário calcular a cinemática direta e inversa, para que se possa obter os ângulos das juntas para uma dada posição ou qual é a posição final do braço robótico para um valor das juntas. O sistema é bastante flexível e foi desenvolvido para ser utilizado essencialmente para aprendizagem de robótica, podendo no entanto ser utilizado em outras aplicações.

O YouTube: potencialidades pedagógicas na aprendizagem da Língua Inglesa no 1.º ciclo do ensino básico

Mestrado em Ensino Precoce do Inglês

CrimsonHex: um repositório de objectos de aprendizagem

Este artigo descreve o desenho e implementação de um repositório de problemas de programação denominado crimsonHex. A motivação para este trabalho surge do projecto EduJudge que tem como objectivo principal abrir o repositório de problemas de programação da Universidade de Valladolid (online-judge.uva.es) para utilizações pedagógicas no ensino secundário e superior. Este projecto integra um repositório de objectos de aprendizagem que será usado para gerir colecções de exercícios de programação e obter os exercícios adequados de acordo com um perfil de um determinado aluno. O artigo inicia com uma análise aos repositórios actuais. Seguidamente, apresenta-se a arquitectura conceptual do repositório, baseado na metáfora de um objecto de aprendizagem como um livro numa biblioteca, e cria-se uma definição de problemas de programação como objectos de aprendizagem. Posteriormente foca-se a sua arquitectura concreta, o seu modelo de comunicação e detalhes da sua implementação. O artigo termina com algumas considerações finais.

Tecnologias multimédia no apoio ao ensino aprendizagem de suporte básico de vida

A sociedade moderna encontra-se numa evolução progressiva e vertiginosa nomeadamente no que respeita às novas tecnologias. Independentemente da área de conhecimento, é de senso comum que cada vez mais é necessária uma formação sólida, sendo fundamental a preparação e a consolidação das futuras gerações na utilização das novas tecnologias. As plataformas de e-learning são hoje em dia uma realidade mais que afirmada e com aplicação em todos os setores de atividade. Na área da saúde, e mais concretamente no que diz respeito ao tema de Suporte Básico de Vida (SBV), foi-nos possível verificar que a maioria das pessoas revela falta de conhecimentos sobre o tema e, não obstante existirem cursos sobre este tema, a disponibilidade para a sua frequência nem sempre é possível pela distância, falta de tempo e disponibilidade para a sua frequência, bem como pelos custos envolvidos. O presente estudo pretende contribuir para uma análise e investigação sobre o potencial de utilização das novas Tecnologias Multimédia, aplicando-as ao ensino concreto de primeiros socorros e especialmente de Suporte Básico de Vida, num recurso educativo digital com o formato de Objeto de Aprendizagem. Para o efeito, será construído um Objeto de Aprendizagem temático, focalizando o tema de SBV. O repositório MERLOT foi utilizado como meio de distribuição global, no sentido de aferir o potencial e facilidade de distribuição e catalogação com metadados. Foi ainda colocado on-line o “SBVOA” (Objeto de Aprendizagem desenvolvido no presente estudo), numa página criada apenas para o efeito. Esta dissertação apresenta o estudo desenvolvido para investigação do potencial de aprendizagem proporcionado pelo Objeto de Aprendizagem desenvolvido, validando se pode ser uma alternativa interativa de educação em SBV, contribuindo deste modo para a diminuição de eventuais perdas de vida.

A Facilidade de aprendizagem de um software como medida da sua aceitabilidade

ISCAP 9 e 10 de Maio de 1997

Interesses, atividades e oportunidades diárias de aprendizagem

As respostas da Intervenção Precoce (IP) começaram por se focar exclusivamente na criança (Serrano & Correia, 2000), apoiando-se num modelo médico que procurava remediar os défices, identificados através de testes, descurando os contextos dos quais a criança faz parte. Inicialmente a IP focava-se na criança com Necessidades Especiais (NE), considerada de forma isolada em relação aos seus contextos de vida, sendo a atividade do profissional de IP direcionada para a avaliação das crianças e para o delineamento de atividades para estimulação do seu desenvolvimento (Cruz et al., 2003). Nos anos 80, a família e a criança passaram a ser o alvo das intervenções. A família foi considerada como recetora de serviços, apresentando necessidades específicas, particularmente a nível de recursos e informações, inerentes ao fato de existir uma criança em risco (Simeonsson & Bailey, 1990 citados por Serrano & Correia, 2000). Houve uma mudança gradual de modelos de serviços centrados na criança e no profissional, onde o papel da família era desvalorizado, até aqueles onde os profissionais trabalham em parceria com as famílias que acompanham. Dunst et al. (1994 citado por McWilliam, 2003) desempenharam um papel fundamental na promoção da adoção de princípios centrados na família pelos profissionais de IP. Esta alteração do foco de atenção baseou-se em contributos concetuais com origens diversas, das quais se destacam o Modelo Ecológico de Desenvolvimento Humano, de Bronfenbrenner (1979) e o Modelo de Desenvolvimento Transacional, de Sameroff e Chandler (1975). A prestação de serviços centrados na família reconhece a importância fulcral da família nas vidas dos indivíduos. Orienta-se por um conjunto de escolhas devidamente informadas feitas pela família e foca-se nos pontos fortes e capacidades das famílias (Carvalho, 2002). Foram introduzidos por McWilliam (2003) os termos “corresponsabilização” (capacidade de a família satisfazer as suas necessidades e desejos, criando um sentimento de controlo) e “capacitação” (criar oportunidades para que todos os membros da família possam demonstrar e adquirir competências), que constituem conceitos centrais na filosofia da IP. Na última década, Dunst (2001) propõe uma perspetiva alargada do enfoque da IP. Para ele as diferentes pessoas e as experiências ambientais servem como contexto para as aprendizagens da criança, considerando desta forma, que a vida na comunidade é constituída por múltiplas possibilidades para promover o desenvolvimento. De uma forma geral, o dia-a-dia da criança e da sua família na comunidade não tem sido habitualmente visto como possível enquadramento para as práticas da IP (Dunst, 2000a). No entanto, para Dunst (2000a) a participação em oportunidades de aprendizagem da comunidade é considerada IP pois elas constituem fontes de experiências de aprendizagem e possuem características e consequências que promovem o desenvolvimento da criança e a normalização do dia-a-dia das famílias na sociedade. Dunst (2001) refere que esta conceptualização de IP baseia-se em teoria e investigação, indicando que “as experiências ambientais providenciadas às crianças, independentemente de serem, ou não intencionalmente manipuladas funcionam como uma forma de intervenção precoce” (p.71). Da mesma forma, a participação da criança em atividades contextualizadas e oportunidades de aprendizagem, quer estas sejam planeadas, ou não, é vista como oportunidades ambientais que fornecem um contexto para a aprendizagem e desenvolvimento. Durante a realização de um estudo no âmbito de uma dissertação de mestrado, profissionais de IP, a exercer em Equipas Locais de Intervenção (ELI), da Região Norte de Portugal, responderam à Early Childhood Intervention Competency Checklists (Roper & Dunst, 2006). Com a análise dos resultados obtidos verificou-se que os profissionais de IP preocupam-se e usam práticas centradas na família, havendo atualmente um maior envolvimento dos pais. No entanto, ainda não se verifica o envolvimento das famílias em todo o processo de avaliação e/ou intervenção. Verificou-se uma utilização insuficiente dos cenários de atividades diárias das crianças, das famílias e da comunidade, com reflexos negativos ao nível do aproveitamento das oportunidades de aprendizagem da criança. Por fim, verificou-se ainda pouco fortalecimento das redes de apoio social da família, pelos profissionais (Pinto, 2012). De acordo com a revisão da literatura efetuada e com base nos resultados obtidos no estudo realizado, no âmbito da dissertação de mestrado, a autora considerou a necessidade de demonstrar aos profissionais de IP, que as práticas contextualmente mediadas podem ser um modelo de intervenção eficaz com as famílias e as crianças que são apoiadas na IP. Este estudo tem como objetivo, mostrar como é que os profissionais de IP podem usar as atividades diárias da família e da comunidade, como contextos de oportunidades de aprendizagem, para promover a aprendizagem e o desenvolvimento. A autora pretende que este possa ser um trabalho que contribua para a melhoria das práticas de IP, pelos técnicos de IP, na sua prática profissional, com as crianças e famílias a que dão apoio.

Híper-heurísticas com aprendizagem

A otimização nos sistemas de suporte à decisão atuais assume um carácter fortemente interdisciplinar relacionando-se com a necessidade de integração de diferentes técnicas e paradigmas na resolução de problemas reais complexos, sendo que a computação de soluções ótimas em muitos destes problemas é intratável. Os métodos de pesquisa heurística são conhecidos por permitir obter bons resultados num intervalo temporal aceitável. Muitas vezes, necessitam que a parametrização seja ajustada de forma a permitir obter bons resultados. Neste sentido, as estratégias de aprendizagem podem incrementar o desempenho de um sistema, dotando-o com a capacidade de aprendizagem, por exemplo, qual a técnica de otimização mais adequada para a resolução de uma classe particular de problemas, ou qual a parametrização mais adequada de um dado algoritmo num determinado cenário. Alguns dos métodos de otimização mais usados para a resolução de problemas do mundo real resultaram da adaptação de ideias de várias áreas de investigação, principalmente com inspiração na natureza - Meta-heurísticas. O processo de seleção de uma Meta-heurística para a resolução de um dado problema é em si um problema de otimização. As Híper-heurísticas surgem neste contexto como metodologias eficientes para selecionar ou gerar heurísticas (ou Meta-heurísticas) na resolução de problemas de otimização NP-difícil. Nesta dissertação pretende-se dar uma contribuição para o problema de seleção de Metaheurísticas respetiva parametrização. Neste sentido é descrita a especificação de uma Híperheurística para a seleção de técnicas baseadas na natureza, na resolução do problema de escalonamento de tarefas em sistemas de fabrico, com base em experiência anterior. O módulo de Híper-heurística desenvolvido utiliza um algoritmo de aprendizagem por reforço (QLearning), que permite dotar o sistema da capacidade de seleção automática da Metaheurística a usar no processo de otimização, assim como a respetiva parametrização. Finalmente, procede-se à realização de testes computacionais para avaliar a influência da Híper- Heurística no desempenho do sistema de escalonamento AutoDynAgents. Como conclusão genérica, é possível afirmar que, dos resultados obtidos é possível concluir existir vantagem significativa no desempenho do sistema quando introduzida a Híper-heurística baseada em QLearning.

Integração de aplicações Web 2.0 e sistemas de gestão de conteúdos em ambientes pessoais de aprendizagem

A utilização de aplicações Web 2.0 no processo ensino/aprendizagem tem vindo a intensificar-se nos últimos tempos, mais por iniciativas individuais de docentes e estudantes do que por estratégia das Instituições de Ensino. Este artigo apresenta um projecto já em curso que consiste na implementação de uma plataforma de criação de ambientes de aprendizagem controlados pelos estudantes, integrando aplicações Web 2.0 e sistemas de gestão de conteúdos. A plataforma permitirá a utilização segura de conteúdos criados em aplicações Web 2.0, no processo de avaliação, possibilitando a sua publicação na infra-estrutura controlada pela Instituição de Ensino Superior, contribuindo assim para a adequação do binómio ensino/aprendizagem ao novo paradigma implicado no processo de Bolonha.

Aplicações da Web social como complemento da aprendizagem no ensino superior: um caso de estudo

A mudança de paradigma imposta pelo Processo de Bolonha, em que o aluno passa a ser responsável pela sua aprendizagem, e uma nova geração de estudantes universitários com maiores aptidões tecnológicas, representam um enorme desafio para as Instituições de Ensino Superior. A utilização no ensino, de novos conceitos da Web Social, suportados por aplicações habitualmente designadas de Web 2.0, com as quais estes novos estudantes se sentem à-vontade, poderá trazer benefícios em termos de motivação, frequência e qualidade do envolvimento nas actividades académicas. Neste artigo é apresentada uma experiência pedagógica envolvendo uma plataforma de ensino a distância e aplicações centradas na Web, cujos resultados permitem perspectivar de que a utilização conjunta deste tipo de aplicações poderão contribuir significativamente para que os alunos do ensino superior obtenham competências diferenciadas em domínios habitualmente deficitários.

Plataformas de conteúdos e aplicações Web 2.0: impacto da sua utilização no processo ensino/aprendizagem em instituições de ensino superior

Tirando partido da crescente popularidade das aplicações Web 2.0, o presente trabalho pretende avaliar o impacto da utilização conjunta destas aplicações com plataformas de conteúdos no processo de ensino/aprendizagem em instituições de ensino superior.

Simulador em Realidade Virtual para Aprendizagem da Física

A forma como aprendemos depende do contexto tecnológico e sociocultural que nos rodeia, actualmente a inclusão de tecnologia recente na sala de aula não é mais considerada opcional, mas sim uma necessidade pois a forma como o aluno aprende está em constante evolução. Tendo em atenção esta necessidade, foi desenvolvido no decorrer desta tese um simulador em realidade virtual que utiliza comandos/interfaces hápticos. O objectivo deste simulador é ensinar conceitos de física de forma interactiva. Os dispositivos hápticos permitem adicionar o sentido táctil ou de toque à interacção entre homem e máquina, permitindo assim aceder a novas sensações relativas ao seu uso nomeadamente com objectivos de aprendizagem. O simulador desenvolvido designado por “Forces of Physics” aborda três tipos de forças da física: forças de atrito, forças gravitacionais e forças aerodinâmicas. Cada tipo de força corresponde a um módulo do simulador contendo uma simulação individual em que são explicados conceitos específicos dessa força num ambiente visual estimulante e com uma interacção mais realista devido à inclusão do dispositivo háptico Novint Falcon. O simulador foi apresentado a vários utilizadores bem como á comunidade científica através de apresentações em conferências. A avaliação foi realizada com recurso a um questionário com dez perguntas, cinco de sobre aprendizagem e cinco sobre a utilização, tendo sido preenchido por 14 utilizadores. O simulador obteve uma boa recepção por parte dos utilizadores, tendo vários utilizadores expressado as suas opiniões sobre estado actual do simulador, do futuro do mesmo e da respectiva validade para uso na sala de aula.

Matemática na hora do conto

Este artigo procura realçar que, através da conexão entre a literatura e a matemática, se podem criar situações em que as crianças abordem conceitos matemáticos de uma forma significativa permitindo que as habilidades matemáticas e as de linguagem se desenvolvam em conjunto. Uma das formas mais significativas de se construir conhecimento matemático é resolver problemas e desafios, tão comuns nos contos infantis. Apresentamos duas situações, que se enquadram nesta perspetiva pedagógica. Em ambas as situações foi usado um conto como ponto de partida para a construção de atividades matemáticas e tendo presente uma visão construtivista do ensino da matemática.