Using an animated pedagogical agent to interact affectively with the student

This work proposes an animated pedagogical agent that has the role of providing emotional support to the student: motivating and encouraging him, making him believe in his self-ability, and promoting a positive mood in him, which fosters learning. This careful support of the agent, its affective tactics, is expressed through emotional behaviour and encouragement messages of the lifelike character. Due to human social tendency of anthropomorphising software, we believe that a software agent can accomplish this affective role. In order to choose the adequate affective tactics, the agent should also know the student’s emotions. The proposed agent recognises the student’s emotions: joy/distress, satisfaction/disappointment, anger/gratitude, and shame, from the student’s observable behaviour, i. e. his actions in the interface of the educational system. The inference of emotions is psychologically grounded on the cognitive theory of emotions. More specifically, we use the OCC model which is based on the cognitive approach of emotion and can be computationally implemented. Due to the dynamic nature of the student’s affective information, we adopted a BDI approach to implement the affective user model and the affective diagnosis. Besides, in our work we profit from the reasoning capacity of the BDI approach in order for the agent to deduce the student’s appraisal, which allows it to infer the student’s emotions. As a case study, the proposed agent is implemented as the Mediating Agent of MACES: an educational collaborative environment modelled as a multi-agent system and pedagogically based on the sociocultural theory of Vygotsky.

Ontology-based metadata for e-learning content

Nowadays, the popularity of the Web encourages the development of Hypermedia Systems dedicated to e-learning. Nevertheless, most of the available Web teaching systems apply the traditional paper-based learning resources presented as HTML pages making no use of the new capabilities provided by the Web. There is a challenge to develop educative systems that adapt the educative content to the style of learning, context and background of each student. Another research issue is the capacity to interoperate on the Web reusing learning objects. This work presents an approach to address these two issues by using the technologies of the Semantic Web. The approach presented here models the knowledge of the educative content and the learner’s profile with ontologies whose vocabularies are a refinement of those defined on standards situated on the Web as reference points to provide semantics. Ontologies enable the representation of metadata concerning simple learning objects and the rules that define the way that they can feasibly be assembled to configure more complex ones. These complex learning objects could be created dynamically according to the learners’ profile by intelligent agents that use the ontologies as the source of their beliefs. Interoperability issues were addressed by using an application profile of the IEEE LOM- Learning Object Metadata standard.

A avaliação da aprendizagem no ensino de estruturas : epistemologia, tecnologia e educação a distância

O ensino e a aprendizagem a partir de ambientes informatizados e a educação a distância têm sido amplamente difundidos tanto em meios profissionais quanto acadêmicos. As suas aplicações em diferentes áreas de conhecimento nem sempre têm sido sensíveis às especificidades de cada área, representando muitas vezes uma mera digitalização dos conteúdos didáticos tradicionalmente trabalhados, sem que haja uma ressifignificação da prática pedagógica. A partir de uma abordagem interdisciplinar, este trabalho investiga como os recursos informáticos podem contribuir para uma melhoria nas relações pedagógicas, numa proposta de avaliação da aprendizagem no ensino de Engenharia Estrutural. Inserido nesse contexto, propõe-se o GPAREDE, um ambiente virtual de avaliação da aprendizagem no ensino de Engenharia Estrutural, concebido para uma proposta de educação a distância. O gerenciamento de informação, via formulários e transferência de arquivos, e o desenvolvimento de webfólios são recursos empregados para prover um ambiente propício à construção do conhecimento, no âmbito de uma avaliação integrada ao processo ensinoaprendizagem. A partir das perguntas norteadoras da pesquisa e da primeira investigação realizada, são definidas categorias de análise para as reflexões e as conclusões desta Tese. Os resultados obtidos indicam que o uso de ambientes virtuais para a avaliação da aprendizagem no ensino de Estruturas permite mediações pedagógicas construtivistas, contribuindo para a consolidação de um paradigma pedagógico para a educação a distância.

Especificação de uma metodologia de avaliação para ambientes de gerenciamento de cursos a distância

A Internet pelos mecanismos de informação, comunicação e cooperação que proporciona, vem se afirmando ao longo dos últimos anos, como uma interessante opção à viabilização da educação a distância e a aprendizagem virtual, através do uso de Ambientes de Gerenciamento de Cursos a Distância, que procuram oferecer um amplo e consistente conjunto de ferramentas de suporte à comunicação, às atividades de alunos e de professores, à avaliação e monitoração dessas atividades, bem como à coordenação e à administração do sistema [KIS 2002]. Procurando identificar as características, propriedades e atributos mais relevantes e usualmente oferecidos por ambientes, foram estudados os ambientes: WebCT, TopClass e Learning Space, como referências de ambientes comerciais e AulaNet, TelEduc e EAD UNISC, como exemplos de ambientes acadêmicos. Como resultado desse estudo, foi elaborada uma estrutura hierárquica de três níveis: áreas, funcionalidades e características, onde o primeiro nível, representa as principais áreas de abrangência de um ambiente, o segundo, as funcionalidades consideradas em cada área e, o terceiro, as características que definem cada uma das funcionalidades. A partir dessa estruturação em níveis, foi elaborada e proposta uma metodologia de avaliação para permitir a verificação quantitativa e qualitativa das funcionalidades e características apresentadas por Ambientes de Gerenciamento de Cursos a Distância. Como principais características desta metodologia, podem ser destacadas: a estrutura hierárquica em níveis, a atribuição de pesos aos diferentes níveis de acordo com o grau de importância, a possibilidade de inclusão de ambientes pelos próprios fabricantes ou responsáveis, a disponibilização de um perfil default de avaliação, a apresentação do ranking de ambientes segundo um perfil de avaliação, a comparação de ambientes quanto as suas características e funcionalidades e a possibilidade de alteração ou criação de novos perfis de avaliação, segundo as diferentes necessidades de cada usuário. Para validar essa metodologia, foi desenvolvido e disponibilizado na Web para consulta geral, um sistema de Benchmark, que além de pontuar os sistemas cadastrados segundo o perfil criado nesse trabalho, possibilita a definição de novos perfis para avaliação, assim como consultas e comparações quanto às funcionalidades e às características apresentadas pelos ambientes, auxiliando a diminuir o nível de subjetividade dos usuários, nos processos relacionados à escolha do ambiente mais adequado as suas necessidades.

Um Sistema de alertas inteligentes para ambientes de ensino na internet

A difusão da educação baseada na Web está trazendo uma série de mudanças nesta área. Uma dessas mudanças está na forma de como se avaliar as atividades dos alunos remotos, não só através de tarefas tradicionais como testes, mas verificando, em tempo-real, as ações dos alunos e assim possibilitando ao professor um acompanhamento mais completo das atividades dos estudantes. De acordo com os recursos computacionais existentes, a utilização de um Sistema de Alertas é a opção que melhor se adequa a estas finalidades, pois com este tipo de sistema é possível acompanhar as atividades dos alunos em cursos a distância. O objetivo deste trabalho é apresentar um Sistema de Alertas Inteligentes para apoio ao ensino, que detecta problemas nas atividades dos alunos em cursos na Web e realiza ações corretivas adequadas. Este sistema está parcialmente integrado ao ambiente Tapejara do Instituto de Informática da UFRGS – Sistemas Inteligentes de Ensino na Web - que consiste em um sistema de construção e acompanhamento de cursos disponibilizados via Internet. A principal característica do Sistema de Alertas Inteligentes é a busca de situações críticas como, por exemplo: aluno apresenta baixo desempenho nos exercícios, a estratégia de ensino não corresponde ao perfil do estudante, aluno não está comparecendo às atividades do curso, etc. Com isto, este sistema pode auxiliar o professor (tutor virtual) a ter um acompanhamento mais preciso sobre as atividades realizadas pelo estudante e assim, adaptar as aulas às características do aluno, sem, com isto, acarretar numa sobrecarga de trabalho.

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.

A interação entre professor/tutor e aluno nas modalidades presencial e a distância do curso IPGN-SEBRAE

O presente trabalho trata da influência da Internet como tecnologia que está transformando a forma como as pessoas se relacionam, indo influenciar decisivamente nos modelos de ensino-aprendizagem. O trabalho pretende contribuir com o SEBRAE (Serviço de Apoio às micro e pequenas empresas) na avaliação de um de seus programas de Educação a Distância: o curso Iniciando Um Pequeno Grande Negócio – IPGN para conhecer como é feita a interação entre professores e tutores e alunos, considerando as duas modalidades distintas do curso, a presencial e a distância. Desta forma, este trabalho tem o objetivo geral de identificar a percepção de professores e tutores quanto ao processo de interação com alunos do curso IPGN e auxiliar na apresentação de alguns fatores que vão atuar na motivação e na retenção do alunos do referido curso. Para isso, foram realizadas entrevistas com seis tutores virtuais contratados para prestar consultoria a distância aos alunos inscritos e com seis professores que ministram as aulas do mesmo curso no modelo presencial.

Impactos da intranet em unidades de informação de ensino superior da grande Porto Alegre

Analisa os impactos ocorridos pela implantação da intranet em quatro unidades de informação de instituições de ensino superior da Grande Porto Alegre, especificamente a Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), as Faculdades Integradas Ritter dos Reis, a Universidade Luterana do Brasil (ULBRA) e a Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). O referencial teórico engloba aspectos referentes às tecnologias da informação e do conhecimento, à globalização da informação através das redes, especialmente Internet e intranet, e à função das universidades e de suas bibliotecas na nova Sociedade da Informação e do Conhecimento. Utiliza, para o levantamento dos dados, a técnica do estudo de casos múltiplos. A coleta de dados foi feita através de instrumento de pesquisa, dividido em dois módulos e especialmente criado para tal fim. O primeiro instrumento é um questionário respondido pelos quatro bibliotecários responsáveis pelas unidades de informação investigadas, abordando dados técnicos sobre o uso de redes. O segundo é um questionário, complementado por uma entrevista semi-estruturada, aplicados a 40 bibliotecários que trabalham nestas bibliotecas, abordando dados organizacionais e humanos sobre o uso de intranet. Os dados permitem traçar o estado-de-arte do uso da Intranet nas bibliotecas pesquisadas, o perfil bibliotecário, os produtos e serviços disponíveis em rede, o comportamento dos usuários remoto e local. Levanta, também, a percepção dos profissionais quanto a aspectos como o uso de redes e as novas formas de comunicação. Conclui com a explicitação dos impactos causados pela implantação das redes informáticas e das mudanças que se estão produzindo no perfil do profissional bibliotecário. Recomenda o incremento da comunicação on line, o intercâmbio constante com usuários para detectar suas necessidades de informação e de novos produtos e serviços, o estabelecimento de políticas de gestão da informação on line, a edição e publicação de documentos multimídia e a atualização profissional dos bibliotecários pela aprendizagem contínua através de cursos de formação à distância.

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.

Abordagem ergonômica de avaliação de websites no âmbito da educação à distância

As instituições de ensino estão em busca de conhecimentos sobre suas necessidades e oportunidades para a aprendizagem à distância, visto que a comunicação e as relações de ensino e de aprendizagem no futuro se darão em sua maioria à distância. Para tanto, se verifica a necessidade de cuidados relativos à qualidade das interações neste âmbito disponibilizadas na web. Este trabalho apresenta a aplicação de uma metodologia de avaliação qualitativa para medir a usabilidade de websites de Educação à Distância (EaD) na tecnologia de Web Based Training (WBT). A técnica pode ser dividida em duas etapas principais: a Co- Descrição e a Inspeção Avaliativa. Na primeira fase são utilizados instrumentos tais como entrevistas com os projetistas e usuários, assim como descrições assistidas para a obtenção de informações necessárias ao reconhecimento das características e componentes do website. Na segunda fase utilizam-se checklists para avaliar os principais conjuntos de páginas, por meio de questões aplicáveis, conforme os atributos e componentes da interface que estas apresentam. O método de inspeção é baseado em recomendações ergonômicas específicas ao ambiente de EaD, compiladas conforme os Critérios Ergonômicos (CE) de Leulier, Bastien e Scapin (1998) e Componentes de Interação Homem-Computador de Cybis (1997). Os resultados são apresentados sob forma de recomendações ergonômicas para o reprojeto do website, visando a melhoria da qualidade de interação do usuário com a interface. Alguns dos principais objetivos da avaliação de usabilidade são: facilitar o uso, diminuir a carga visual, reduzir a carga mental no processo de memorização e melhorar as capacidades cognitivas.