AAERO : ambiente de aprendizado para o ensino de redes de computadores orientado a problemas

Atualmente, a sociedade tem experimentado uma grande transformação devido à crescente incorporação da tecnologia em seu cotidiano. Estas mudanças demonstram o grande avanço tecnológico experimentado nas últimas décadas, principalmente na área de Redes e Telecomunicações. Este contexto tem gerado uma crescente procura por profissionais desta área, com um perfil que privilegie, além do conhecimento técnico, outras habilidades consideradas importantes, como o pensamento crítico, o auto-aprendizado e a habilidade para trabalhar em equipe, habilidades estas que não são normalmente focadas nos cursos atuais. Estas habilidades são estimuladas nas abordagens centradas nos alunos, com destaque ao Problem-Based Learning (PBL), uma abordagem na qual o aluno é exposto a problemas, sem nenhum conhecimento prévio, e que, para resolvê-los, precisa pesquisar e analisar novas informações, visando sua aplicação na solução dos mesmos. Apesar da grande utilização do PBL em diversas instituições no mundo, existem poucas ferramentas de software que dão apoio para sua total aplicação. Por outro lado, mesmo sendo bem estruturado, o PBL não sugere indicações de como assimilar melhor novas experiências, de como buscar o conhecimento em experiências anteriores e como desenvolver problemas atuais e interessantes com características reais. Estas dificuldades podem ser minimizadas com a utilização do CBR (Case-Based Reasoning). Entre as aplicações CBR desenvolvidas especificamente na área de Redes de Computadores, pode-se destacar o sistema DUMBO, um sistema CBR, desenvolvido na UFRGS, especificamente para o diagnóstico de problemas em Redes de Computadores. A integração com o DUMBO permite à abordagem PBL ser aplicada com maior eficiência, utilizando sua biblioteca de casos como ferramenta de pesquisa e para a sugestão de novos problemas a partir de casos reais e atuais. Com base nestas afirmações, este trabalho apresenta a proposta e o desenvolvimento de um protótipo de ambiente de aprendizado para o ensino de Redes de Computadores, utilizando a abordagem PBL em conjunto com a abordagem CBR através do sistema DUMBO.

Concepção e implementação de um agente semiótico como parte de um modelo social de aprendizagem a distância

Esta dissertação situa-se no projeto de pesquisa intitulado "Um Modelo Computacional de Aprendizagem a Distância Baseada na Concepção Sócio- Interacionista". Este projeto se enquadra na visão de aprendizagem situada, isto é, na concepção de cognição como uma prática social baseada na utilização de linguagem, símbolos e signos. O objetivo é a construção de um ambiente de Educação a Distância, implementado como um sistema multiagente composto por agentes artificiais e agentes humanos, inspirando-se na teoria sócio-interacionista de Vygotsky. Nesta sociedade, todos os personagens (aprendizes e agentes artificiais) são modelados como agentes sociais integrados em um ambiente de ensino-aprendizagem. A arquitetura deste sistema é formada pelos seguintes agentes artificiais: agente diagnóstico, agente mediador, agente colaborativo, agente semiótico e agente social. Os agentes humanos que interagem com o sistema desempenham o papel de tutores, aprendizes ou ambos. Esta dissertação visa à concepção e à implementação de um dos agentes desta arquitetura: o agente semiótico. Esta concepção foi baseada na Engenharia Semiótica, em particular para a apresentação do material instrucional utilizado no processo de ensinoaprendizagem.

A utilização de tecnologias de Internet na educação a distância : o caso de uma disciplina de graduação da Escola de Administração da Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Esta pesquisa tem como tema explorar o uso da educação a distância, como uma importante solução de apoio no processo de aprendizagem. Solução esta cada vez mais solicitada por parte de organizações empresariais e universitárias. O foco da pesquisa é explorar o uso, vantagens e desvantagens das ferramentas de Internet (www, e-mail, chat e fórum) na educação a distância, utilizando para isso uma disciplina de graduação da Escola de Administração da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Também, descrever a utilização de um ambiente integrador de ferramentas para cursos via Internet, assim visto o site desenvolvido para este fim. Através de uma pesquisa qualitativa com um estudo de caso exploratório, foram coletadas informações com a utilização de questionários e observação dos diversos eventos, sobre a disciplina de Sistema de Informações Gerenciais, realizada a distância. Da análise destes dados coletados, bem como das observações feitas a partir do convívio e da colaboração com o projeto de EAD da Escola, foi possível descrever a utilização de alguns recursos de comunicação existentes na Internet para a prática da educação a distância. Estes recursos, disponibilizados no site da disciplina, tinham por objetivo proporcionar a necessária interação dos participantes, bem como o acesso ao material didático utilizado como conteúdo de estudo.

SADA sistema virtual de ensino com análise de desempenho e aplicação de avaliação na Web

Este trabalho apresenta um sistema virtual para suporte ao ensino, denominado SADA. O sistema se baseia na análise do desempenho durante a aprendizagem para implementar técnicas de adaptação para apresentação dos links. Tendo como objetivo principal auxiliar o ensino presencial, e caracterizar as possibilidades para se adaptar a navegação no conteúdo do curso através da forma de apresentação dos links. O SADA utiliza ferramentas computacionais de domínio público na Web, e possui um conjunto de opções para criação e divulgação de cursos com conteúdos didáticos, e questões de múltipla escolha para avaliação do desempenho do aluno. Um sistema de ensino como o SADA, mediado por computador e baseado na Internet (Web), pode ser uma ferramenta complementar ao trabalho do professor, por acrescentar maior dinâmica aos cursos ou disciplinas devido às novas formas de interação com o aluno.

CaTLeT : ferramenta computacional de apoio ao ensino/aprendizado de teoria das categorias

Teoria das Categorias é uma ramificação da Matemática Pura relativamente recente, tendo sua base sido enunciada ao final da primeira metade do século XX. Embora seja Teoria de grande expressividade, sua aplicação efetiva tem encontrado até o momento grandes obstáculos, todos decorrência natural da brevidade de sua História. A baixa oferta de bibliografia (e predominantemente em língua inglesa) e a falta de uniformidade na exposição do que sejam os tópicos introdutórios convergem e potencializam outro grande empecilho à sua propagação - a baixa oferta de cursos com enfoque em Teoria das Categorias. Consegue, a despeito destes obstáculos, arrebanhar admiradores em inúmeros centros de reconhecida excelência técnica e científica. Dentre todas as áreas do conhecimento, atrai em especial a atenção da Ciência da Computação, por características como independência de implementação, dualidade, herança de resultados, possibilidade de comparação da expressividade de outros formalismos, forte embasamento em notação gráfica e, sobretudo, pela expressividade de suas construções [MEN2001]. No Brasil, já conta com o reconhecimento de seu papel no futuro da Ciência da Computação por parte de instituições como SBC e MEC. Os obstáculos aqui descritos, entretanto, ainda necessitam ser transpostos. O presente trabalho foi desenvolvido visando contribuir nesta tarefa. O projeto consiste em uma iniciativa aplicada em Ciência da Computação, a qual visa oportunizar o franco acesso aos conceitos categoriais introdutórios: uma aplicação de computador que faça amplo uso de representação diagramática para apresentar a proposição de conceitos básicos do grupo de pesquisa em Teoria das Categorias do Instituto de Informática da UFRGS. A proposição e implementação de uma ferramenta, embora não constitua iniciativa inédita no mundo, até onde se sabe é a segunda experiência desta natureza. Ademais, vale destacar que os conceitos tratados, assim como os objetivos visados, são atendidos de forma única e exclusiva por esta aplicação. Conjuntamente, vislumbra-se a aplicação desenvolvida desempenhando importante papel de agente catalisador na propagação da visão dos Grupos de Pesquisa em Teoria das Categorias da UFRGS e da PUC/RJ do que sejam os "conceitos categoriais introdutórios".

Fatores críticos de sucesso de programas de educação a distância via Internet

Empresas e instituições de ensino têm realizado investimentos significativos na implementação de programas de educação a distância (EAD) que utilizam a Internet como principal tecnologia de informação e comunicação. O atual cenário econômico, cultural e tecnológico favorece a criação de um mercado eletrônico da aprendizagem, justificando tais investimentos. A educação a distância aparenta mover-se em direção da Internet, mas o caminho é difícil por causa das muitas incertezas. Estas incertezas, juntamente com o grande número de variáveis envolvidas nos programas de EAD via Internet, dificultam, para os gestores, que se mantenha o foco nos pontos mais essenciais. Assim, o objetivo deste trabalho é identificar os fatores críticos de sucesso dos programas de educação a distância via Internet. Procura-se ainda, identificar os pontos importantes e os problemas mais críticos na gestão destes programas. Para isso, foram realizadas 9 entrevistas em profundidade com especialistas do assunto no Brasil. Posteriormente, a partir dos resultados destas entrevistas, foram realizados dois estudos de caso, com o programa Iniciando um Pequeno Grande Negócio, do SEBRAE, e com o Núcleo de Aprendizagem Virtual da Escola de Administração da UFRGS. O resultados da pesquisa apontaram a existência de seis fatores críticos de sucesso, ligados à capacitação e à experiência da equipe dos programas de EAD, ao grau de envolvimento dos membros da organização com os programas de EAD, ao conhecimento e à preocupação com as características e comportamento do estudante, ao modelo pedagógico, à tecnologia – em especial a infra-estrutura tecnológica e os softwares utilizados - e à realização de parcerias.

Monitoramento personalizado de hiperdocumentos como apoio à avaliação em um ambiente de ensino-aprendizagem na Web

Este trabalho realiza um estudo sobre a avaliação no processo de ensino-aprendizagem, aplicados pelos ambientes de educação a distância na Web. Foram analisados ambientes disponíveis no mercado e buscado subsídios em pesquisas já formuladas. Alguns ambientes são exclusivamente direcionados para a avaliação enquanto outros abrangem todo o processo de ensino-aprendizagem. Com base nestas análises foi proposto um modelo de monitoramento sobre os documentos dispostos em um ambiente de ensino-aprendizagem na Web. Para viabilizar a proposta foi implementado a integração e adaptação de ambientes de ensino-aprendizagem e avaliação, para que através deste ambiente final fosse possível avaliar o modelo proposto. A ênfase do processo de acompanhamento do aluno foi sobre o conteúdo que as ferramentas de avaliação formal e informal dispõem no ambiente. Para detectar possíveis problemas no processo de ensino-aprendizagem é necessário monitorar uma grande quantidade de dados. A análise dos dados para a avaliação exige um considerado esforço, para reunião e consolidação desses dados. Neste processo nota-se uma grande sobrecarga de trabalho para os professores, devido a grande quantidade de dados a serem acompanhados. Este fato é um dos grandes problemas do processo de avaliação em ambientes de ensino, seja presencial ou à distância. Este trabalho visa minimizar e flexibilizar este problema.

Uma Ferramenta para auxiliar na avaliação de textos construídos colaborativamente em ambientes de ensino-aprendizagem

Este trabalho está relacionado ao Ambiente Multiagente de Ensino-Aprendizagem (AME-A), no qual os agentes que o compõem preocupam-se em ensinar e/ou aprender. A ferramenta descrita neste trabalho baseia-se, em parte, na idéia do agente Promove_Interação, que tem por objetivo possibilitar que diversos aprendizes e professores se comuniquem, através da Internet e discutam assuntos determinados por um professor. Procurando auxiliar a tarefa do professor em determinar se os aprendizes estão realmente adquirindo conhecimento, desenvolveu-se uma ferramenta para analisar as interações dos aprendizes. O algoritmo desenvolvido utiliza um dicionário de palavras/frases-chaves relacionadas ao assunto em questão, referentes a tópicos que deveriam ser discutidos e/ou fazer parte das conclusões dos alunos. Ao ser ativado, o software identifica os aprendizes e suas respectivas interações e as armazena em uma base de dados; em seguida, avalia as interações de cada aprendiz, verificando a freqüência com que este utiliza as palavras-chave através de dois métodos de avaliação, baseados em algumas técnicas de KDT. O software permite também a classificação de todas as palavras/frases empregadas durante a reunião.

Avaliação das condições de adaptatividade ao usuário de apresentações hipermídia

O volume cada vez maior de informações que as pessoas estão precisando ter acesso, as especificidades dos ambientes onde elas encontram-se e suas características individuais são responsáveis pelo crescimento da área hipermídia adaptativa. Os sistemas desta área tentam antecipar as necessidades e desejos dos usuários, entregando-lhes um sistema o mais personalizado possível. Este trabalho distingue sistema hipermídia adaptável de sistema hipermídia adaptativo, conforme a participação do usuário na indicação de suas características ao sistema. Qualquer um destes sistemas podem ser usados em áreas tais como hipermídia educacional, informação on-line, ajuda on-line, recuperação de informações, informação institucional e gerenciamento de visões personalizadas em espaços de informações. Um sistema hipermídia com característica de adaptatividade deve considerar dados do usuário, dados de utilização e dados do ambiente. Os dados do usuário são considerados na maioria dos sistemas e usados para construir o modelo do usuário, que é uma das principais partes de um sistema da área hipermídia adaptativa. O modelo do usuário geralmente mantém informações sobre preferências, conhecimento, interesse, objetivos, background e traços de personalidade do usuário. Além do modelo do usuário, existem também o modelo do domínio e as formas de adaptação presentes em muitos modelos. Por exemplo, o modelo AHAM (Adaptive Hypermedia Application Model) define através de regras os referidos modelos e é apresentado de forma sucinta neste trabalho. As formas de adaptação de um sistema hipermídia são realizadas, usando duas tecnologias principais de adaptação: apresentação adaptativa, que inclui todas as técnicas que adaptam o conteúdo de uma página de acordo com o modelo do usuário e suporte à navegação adaptativa, que abrange as técnicas que manipulam os links de uma apresentação para adequar o hiperespaço navegacional conforme o modelo do usuário. Atualmente, existem diversos sistemas com ferramentas de autoria que permitem construir apresentações adaptativas e controlar seu processo de adaptação. Um dos sistemas que considera a maior quantidade de características adaptativas do usuário e que está disponível para as plataformas mais difundidas é o sistema AHA! (Adaptive Hypermedia Architecture) que é apresentado neste trabalho. A percepção de que o uso de uma ferramenta de autoria para hipermídia adaptativa não garante que uma apresentação seja construída com alto grau de adaptatividade impulsionou o desenvolvimento de um sistema chamado AdaptAvaliador, capaz de avaliar o grau de adaptatividade de uma apresentação em diversos aspectos. Devido às diferenças de sintaxe das apresentações criadas por diferentes ferramentas de autoria, o AdapAvaliador apenas avalia apresentações construídas no AHA!. As características, arquitetura e funcionamento do sistema de avaliação de apresentações hipermídia adaptativas são apresentadas em detalhes no presente trabalho. Para testar a eficácia do AdaptAvaliador foi desenvolvido um curso, usando o AHA!, e submetido para avaliação pelo AdaptAvaliador. O curso e os resultados obtidos com a avaliação são também apresentados neste trabalho.

Diagnóstico on-line do estilo cognitivo de aprendizagem do aluno em um ambiente adaptativo de ensino e aprendizagem na web: uma abordagem empírica baseada na sua trajetória de aprendizagem

Uma das questões críticas relacionadas com um Ambiente Adaptativo de Ensino e Aprendizagem baseado na Web diz respeito à eficácia da aprendizagem do aluno remoto. Assim como diversos trabalhos de pesquisa na literatura, nosso estudo preocupou-se com a modelagem do Estilo Cognitivo de Aprendizagem (ECA) do aluno visando, em um futuro próximo, a adaptação dos conteúdos pedagógicos a esta importante característica individual do aluno. Esta tese descreve a metodologia utilizada para investigar como modelar o ECA do aluno remoto, baseado na observação e análise de seu comportamento em um ambiente de ensino e aprendizagem na Web. Em nosso estudo, o ECA representa o estágio de desenvolvimento cognitivo do aluno, de acordo com a taxonomia de Bloom. Nós acreditamos que os principais benefícios de adaptar a instrução ao ECA do aluno estão relacionados com a possibilidade de oportunizar a ampliação de suas habilidades cognitivas, assim como oportunizar a aprendizagem em profundidade sobre os conteúdos em estudo. A metodologia quase-experimental usada para a modelagem do ECA do aluno compreendeu duas fases distintas: (i) geração das classes de ECA a partir da aplicação de um teste psicológico em uma amostra da população-alvo; e (ii) desenvolvimento do módulo de ensino experimental e o estudo das Trajetórias de Aprendizagem (TA) padrão das classes de ECA, a partir da observação de seus comportamentos durante a execução de uma sessão de estudo na Web. Como resultado deste estudo, identificamos os principais indicadores, que melhor discriminaram as classes de ECA consideradas. Os resultados foram obtidos a partir da observação e análise das TAs na Web. Todo o conhecimento obtido a partir desta investigação deverá nos permitir automatizar o diagnóstico do ECA do aluno remoto. Este conhecimento também será utilizado como base para o desenvolvimento dos conteúdos a serem oferecidos ao aluno pelo Ambiente Adaptativo de Ensino e Aprendizagem baseado na Web.

Didática da educação a distância : interação pedagógica

No momento em que a sociedade acompanha a evolução do sistema educacional e profissional com a educação a distância em ambiente virtual na Web cada vez mais presente em nosso cotidiano com as tecnologias de informação e comunicação chegando às escolas e universidades, exige-se uma mudança pedagógica na educação. Diretores, professores e toda a comunidade envolvida no processo precisam repensar o seu papel de orientadores e estimuladores e os conceitos sobre a sua prática pedagógica. O aluno tem que modificar a sua forma de agir: aprender por si próprio, ser criativo, saber trabalhar em grupo de modo cooperativo e ser capaz de organizar seu próprio trabalho. Esse tipo de abordagem contribuiu para a construção deste estudo, que tem como objetivo realizar uma análise investigativa sobre o conjunto de procedimentos que asseguram o processo de ensino-aprendizagem na prática pedagógica no ambiente de educação a distância (EAD), abordando e contextualizando as possíveis implicações dessa prática. Para tanto, faz-se necessário compreender a metodologia de interação, cooperação/colaboração e autonomia estabelecida entre as pessoas envolvidas no sistema de educação on-line com o intuito de contribuir para uma ação mais efetiva na organização e no planejamento desse sistema de ensino. Sabemos que a separação física entre o professor e o aluno é uma das peculiaridades do ensino a distância, o que provoca uma necessidade de construir novos conceitos para compreender as relações de mediação que se diferenciam dos parâmetros da sala de aula convencionais. Essa é uma preocupação deste trabalho, cuja intenção é identificar as características específicas que estão inseridas na Didática e como elas estão envolvidas no processo de comunicação e interação entre docentes e alunos nesse espaço de formação. Para desenvolver esta pesquisa, adota-se uma abordagem qualitativa, com a utilização de técnicas como questionários estruturados, fórum e relatos gravados das apresentações feitas pelos alunos participantes do workshop de encerramento do curso e no próprio ambiente. A partir da análise dos dados coletados, diante da multiplicidade de meios, materiais e linguagens disponibilizadas pela educação a distância, faz-se necessário discutir sistematicamente os pressupostos didáticos que interligam os indivíduos em rede de comunicação global proporcionada pelo ambiente tecnológico de aprendizagem – alunos/ professores, alunos/alunos e alunos/ambiente. Como professora/multiplicadora do Programa de Informática Educativa, o espaço escolhido para direcionar o olhar investigativo desta pesquisa foi o Curso de Especialização em Informática Educativa, realizado no ambiente e-ProInfo e oferecido pela Universidade Federal do Espírito Santo no período de 2002 a 2003, para formar novos multiplicadores que atuarão nos Núcleos de Tecnologia Educacional da Secretaria Estadual de Educação e professores facilitadores do laboratório de informática das escolas estaduais de vários municípios do Estado do Espírito Santo. Estes estudos apontaram a importância das estratégias didáticas na prática pedagógica em educação a distância em ambiente virtual na Web, aplicadas com o uso dos instrumentos interativos mediando os interlocutores, aproximando os indivíduos que estão fisicamente distantes e envolvidos nesse processo de ensino-aprendizagem. Considerando que o foco deste estudo é a educação a distância, modalidade de ensino desenvolvida pelo Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que hoje é uma referência em nível nacional de Educação a Distância, espero estar contribuindo para a inserção deste trabalho no contexto das Universidades e Instituições de Ensino que propõem consolidar esta modalidade de ensino usando como recurso um ambiente virtual de aprendizagem.

O problema da interação na era da aprendizagem autônoma : pressupostos epistemológicos da educação a distância na perspectiva construtivista

Esta dissertação investiga o problema da interação nas comunidades virtuais, dentro de uma concepção de autonomia do educando, na perspectiva construtivista de ensino e aprendizagem e da aquisição do conhecimento. A abordagem do problema da interação virtual – mediada –, é feita a partir da visão dos próprios educandos, em uma situação real de ensino e aprendizagem, numa comunidade virtual, utilizando a metodologia do estudo de caso, mediante a estratégia da observação participante e da análise qualitativa. Esta sistemática permitiu uma análise da questão-problema de pesquisa, a partir da seleção de inúmeras “falas” dos participantes, do caso em estudo, formada por alunos-educadores, durante 15 semanas de interações em ambiente virtual. A fundamentação teórica, embasada na Epistemologia Genética, resgata a idéia do conhecimento enquanto processo, cuja aquisição depende de uma construção do sujeito, que envolve as funções psicológicas superiores, através dos processos de abstração reflexiva e reflexionante e a de equilibração. Discute a natureza das interações, e seu caráter mediado, na modalidade de ensino a distância, considerando as implicações nas esferas intra-psíquicas e extra-psíquicas, no que concerne aos processos cognitivos. Os resultados indicam que os alunos aprendem a interagir no modo virtual, como também aprendem a aprender de forma autônoma, e que a problematização dessas temáticas pelos próprios educandos, em uma situação real de ensino, favorece esse aprendizado. As conclusões também sugerem que a natureza dos processos interativos, nas comunidades virtuais de aprendizagem, na medida em que contempla a autonomia do educando, representam uma ampliação do campo dos processos psicológicos superiores do sujeito, englobando o desenvolvimento de novos esquemas cognitivos.

Modelo de adaptação de ensino utilizando agentes pedagógicos

A Inteligência Artificial é uma área da computação onde se está constantemente desenvolvendo pesquisas em software educacionais, principalmente os Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Esses sistemas têm a capacidade de se adaptarem às particularidades de cada aluno, proporcionando assim, ambientes que facilitam a aprendizagem do usuário. Recentemente foi incorporada a tecnologia de agentes na modelagem do STI e nos ambientes educacionais na Internet. Estes agentes são denominados pedagógicos quando estão ligados a um ambiente onde existe uma sociedade de agentes que compõem um sistema de ensino-aprendizagem. Este texto apresenta um modelo de adaptação para ambientes genéricos de ensino, composto por agentes pedagógicos. A proposta é baseada em estudos relacionados com sistemas hipermídia adaptativos, sistemas tutores inteligentes, sistemas multiagentes e agentes pedagógicos. Inicialmente, o texto descreve o modelo. Logo após, é apresentada a implementação dos agentes os quais tem como tarefa prover a adaptação do ensino, sendo responsáveis em fornecer o caminho mais efetivo para a aprendizagem do aluno. Os agentes do modelo são denominados Agente Tutor, Agente Perfil e Agente de Comunicação. A realização da adaptação da instrução às características individuais do aprendiz implica o sistema conhecer: os padrões cognitivos de aprendizagem do aluno, traduzidos como estilos de aprendizagem e as suas implicações pedagógicas; e a modelagem das características do aprendiz: nível de conhecimento, metas, experiência e preferências do aprendiz. Finalmente, o texto descreve um estudo de caso, onde o modelo proposto foi integrado num ambiente de aprendizagem, e validado numa disciplina virtual a fim de avaliação de seus objetivos.