SMART: system of augmented reality for teaching

Os computadores e os jogos de consola, são um vocabulário bem comum dos jovens e das crianças de hoje. No entanto, na maior parte das escolas, o processo de ensino-aprendizagem continua a ser feito da forma tradicional através do recurso aos quadros pretos e aos cadernos. Este projecto pretende mostrar que, se as aulas forem dadas de uma forma mais interactiva, as crianças estarão mais motivadas e consequentemente a taxa de aprendizagem terá tendência a aumentar. Pretende-se então, utilizar a tecnologia – a Realidade Aumentada, acreditando que será uma mais valia para o ensino, pois permite estabelecer novas relações com o saber, ultrapassando os limites dos materiais tradicionais e contribuindo para a diminuição da distância entre os alunos e o conhecimento.

SysteM of augmented reality for teaching kids: smartkids

As crianças do jardim de infância/pré-escola são um grupo de utilizadores muito especiais, uma vez que se encontram numa fase inicial das suas vidas onde têm de aprender a viver em sociedade, isto é, aprender a ouvir e respeitar as opiniões dos outros, partilhar os mesmos objectos e também a ajudar-se mutuamente. Este estudo mostra que através da utilização da tecnologia Realidade Aumentada, estas crianças são capazes de colaborar de uma forma espontânea suportada pela motivação, envolvimento e curiosidade. Descreve-se o design e a avaliação de um jogo de Realidade Aumentada, que consiste num sistema educativo para o ensino de crianças do pré-escolar. Este jogo permite que as crianças explorem conceitos tais como os animais e os meios onde vivem através de marcadores de Realidade Aumentada e de um tabuleiro de madeira. Estes marcadores consistem nas peças do jogo e através deles, as crianças podem manipular objectos virtuais em 3D. Foram realizados testes com diversas turmas de crianças em diferentes ambientes de aprendizagem, nomeadamente em escolas e num museu. Os resultados sugerem que o jogo é eficaz para obter níveis altos de concentração, motivação e colaboração entre as crianças, particularmente quando o feedback do jogo é fornecido de forma imediata. Os resultados mostram também que o jogo tem um impacto positivo sobre a experiência de aprendizagem das crianças.

Integrating eye tracking in virtual reality for stroke rehabilitation

This thesis reports on research done for the integration of eye tracking technology into virtual reality environments, with the goal of using it in rehabilitation of patients who suffered from stroke. For the last few years, eye tracking has been a focus on medical research, used as an assistive tool  to help people with disabilities interact with new technologies  and as an assessment tool  to track the eye gaze during computer interactions. However, tracking more complex gaze behaviors and relating them to motor deficits in people with disabilities is an area that has not been fully explored, therefore it became the focal point of this research. During the research, two exploratory studies were performed in which eye tracking technology was integrated in the context of a newly created virtual reality task to assess the impact of stroke. Using an eye tracking device and a custom virtual task, the system developed is able to monitor the eye gaze pattern changes over time in patients with stroke, as well as allowing their eye gaze to function as an input for the task. Based on neuroscientific hypotheses of upper limb motor control, the studies aimed at verifying the differences in gaze patterns during the observation and execution of the virtual goal-oriented task in stroke patients (N=10), and also to assess normal gaze behavior in healthy participants (N=20). Results were found consistent and supported the hypotheses formulated, showing that eye gaze could be used as a valid assessment tool on these patients. However, the findings of this first exploratory approach are limited in order to fully understand the effect of stroke on eye gaze behavior. Therefore, a novel model-driven paradigm is proposed to further understand the relation between the neuronal mechanisms underlying goal-oriented actions and eye gaze behavior.