The art and learning patterns of knowing in nursing

Objective To identify the perception of the students about the use of art as a pedagogical strategy in learning the patterns of knowing in nursing; to identify the dimensions of each pattern valued in the analysis of pieces of art. Method Descriptive mixed study. Data collection used a questionnaire applied to 31 nursing students. Results In the analysis of the students’ discourse, it was explicit that empirical knowledge includes scientific knowledge, tradition and nature of care. The aesthetic knowledge implies expressiveness, subjectivity and sensitivity. Self-knowledge, experience, reflective attitude and relationships with others are the subcategories of personal knowledge and the moral and ethics support ethical knowledge. Conclusion It is possible to learn patterns of knowledge through art, especially the aesthetic, ethical and personal. It is necessary to investigate further pedagogical strategies that contribute to the learning patterns of nursing knowledge.

Patterns and quality of object-oriented software systems

Lors de ces dix dernières années, le coût de la maintenance des systèmes orientés objets s'est accru jusqu' à compter pour plus de 70% du coût total des systèmes. Cette situation est due à plusieurs facteurs, parmi lesquels les plus importants sont: l'imprécision des spécifications des utilisateurs, l'environnement d'exécution changeant rapidement et la mauvaise qualité interne des systèmes. Parmi tous ces facteurs, le seul sur lequel nous ayons un réel contrôle est la qualité interne des systèmes. De nombreux modèles de qualité ont été proposés dans la littérature pour contribuer à contrôler la qualité. Cependant, la plupart de ces modèles utilisent des métriques de classes (nombre de méthodes d'une classe par exemple) ou des métriques de relations entre classes (couplage entre deux classes par exemple) pour mesurer les attributs internes des systèmes. Pourtant, la qualité des systèmes par objets ne dépend pas uniquement de la structure de leurs classes et que mesurent les métriques, mais aussi de la façon dont celles-ci sont organisées, c'est-à-dire de leur conception, qui se manifeste généralement à travers les patrons de conception et les anti-patrons. Dans cette thèse nous proposons la méthode DEQUALITE, qui permet de construire systématiquement des modèles de qualité prenant en compte non seulement les attributs internes des systèmes (grâce aux métriques), mais aussi leur conception (grâce aux patrons de conception et anti-patrons). Cette méthode utilise une approche par apprentissage basée sur les réseaux bayésiens et s'appuie sur les résultats d'une série d'expériences portant sur l'évaluation de l'impact des patrons de conception et des anti-patrons sur la qualité des systèmes. Ces expériences réalisées sur 9 grands systèmes libres orientés objet nous permettent de formuler les conclusions suivantes: • Contre l'intuition, les patrons de conception n'améliorent pas toujours la qualité des systèmes; les implantations très couplées de patrons de conception par exemple affectent la structure des classes et ont un impact négatif sur leur propension aux changements et aux fautes. • Les classes participantes dans des anti-atrons sont beaucoup plus susceptibles de changer et d'être impliquées dans des corrections de fautes que les autres classes d'un système. • Un pourcentage non négligeable de classes sont impliquées simultanément dans des patrons de conception et dans des anti-patrons. Les patrons de conception ont un effet positif en ce sens qu'ils atténuent les anti-patrons. Nous appliquons et validons notre méthode sur trois systèmes libres orientés objet afin de démontrer l'apport de la conception des systèmes dans l'évaluation de la qualité.

Impacts and Detection of Design Smells

Les changements sont faits de façon continue dans le code source des logiciels pour prendre en compte les besoins des clients et corriger les fautes. Les changements continus peuvent conduire aux défauts de code et de conception. Les défauts de conception sont des mauvaises solutions à des problèmes récurrents de conception ou d’implémentation, généralement dans le développement orienté objet. Au cours des activités de compréhension et de changement et en raison du temps d’accès au marché, du manque de compréhension, et de leur expérience, les développeurs ne peuvent pas toujours suivre les normes de conception et les techniques de codage comme les patrons de conception. Par conséquent, ils introduisent des défauts de conception dans leurs systèmes. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont fait valoir que les défauts de conception rendent les systèmes orientés objet plus difficile à comprendre, plus sujets aux fautes, et plus difficiles à changer que les systèmes sans les défauts de conception. Pourtant, seulement quelques-uns de ces auteurs ont fait une étude empirique sur l’impact des défauts de conception sur la compréhension et aucun d’entre eux n’a étudié l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes. Dans cette thèse, nous proposons trois principales contributions. La première contribution est une étude empirique pour apporter des preuves de l’impact des défauts de conception sur la compréhension et le changement. Nous concevons et effectuons deux expériences avec 59 sujets, afin d’évaluer l’impact de la composition de deux occurrences de Blob ou deux occurrences de spaghetti code sur la performance des développeurs effectuant des tâches de compréhension et de changement. Nous mesurons la performance des développeurs en utilisant: (1) l’indice de charge de travail de la NASA pour leurs efforts, (2) le temps qu’ils ont passé dans l’accomplissement de leurs tâches, et (3) les pourcentages de bonnes réponses. Les résultats des deux expériences ont montré que deux occurrences de Blob ou de spaghetti code sont un obstacle significatif pour la performance des développeurs lors de tâches de compréhension et de changement. Les résultats obtenus justifient les recherches antérieures sur la spécification et la détection des défauts de conception. Les équipes de développement de logiciels doivent mettre en garde les développeurs contre le nombre élevé d’occurrences de défauts de conception et recommander des refactorisations à chaque étape du processus de développement pour supprimer ces défauts de conception quand c’est possible. Dans la deuxième contribution, nous étudions la relation entre les défauts de conception et les fautes. Nous étudions l’impact de la présence des défauts de conception sur l’effort nécessaire pour corriger les fautes. Nous mesurons l’effort pour corriger les fautes à l’aide de trois indicateurs: (1) la durée de la période de correction, (2) le nombre de champs et méthodes touchés par la correction des fautes et (3) l’entropie des corrections de fautes dans le code-source. Nous menons une étude empirique avec 12 défauts de conception détectés dans 54 versions de quatre systèmes: ArgoUML, Eclipse, Mylyn, et Rhino. Nos résultats ont montré que la durée de la période de correction est plus longue pour les fautes impliquant des classes avec des défauts de conception. En outre, la correction des fautes dans les classes avec des défauts de conception fait changer plus de fichiers, plus les champs et des méthodes. Nous avons également observé que, après la correction d’une faute, le nombre d’occurrences de défauts de conception dans les classes impliquées dans la correction de la faute diminue. Comprendre l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes est important afin d’aider les équipes de développement pour mieux évaluer et prévoir l’impact de leurs décisions de conception et donc canaliser leurs efforts pour améliorer la qualité de leurs systèmes. Les équipes de développement doivent contrôler et supprimer les défauts de conception de leurs systèmes car ils sont susceptibles d’augmenter les efforts de changement. La troisième contribution concerne la détection des défauts de conception. Pendant les activités de maintenance, il est important de disposer d’un outil capable de détecter les défauts de conception de façon incrémentale et itérative. Ce processus de détection incrémentale et itérative pourrait réduire les coûts, les efforts et les ressources en permettant aux praticiens d’identifier et de prendre en compte les occurrences de défauts de conception comme ils les trouvent lors de la compréhension et des changements. Les chercheurs ont proposé des approches pour détecter les occurrences de défauts de conception, mais ces approches ont actuellement quatre limites: (1) elles nécessitent une connaissance approfondie des défauts de conception, (2) elles ont une précision et un rappel limités, (3) elles ne sont pas itératives et incrémentales et (4) elles ne peuvent pas être appliquées sur des sous-ensembles de systèmes. Pour surmonter ces limitations, nous introduisons SMURF, une nouvelle approche pour détecter les défauts de conception, basé sur une technique d’apprentissage automatique — machines à vecteur de support — et prenant en compte les retours des praticiens. Grâce à une étude empirique portant sur trois systèmes et quatre défauts de conception, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont supérieurs à ceux de DETEX et BDTEX lors de la détection des occurrences de défauts de conception. Nous avons également montré que SMURF peut être appliqué à la fois dans les configurations intra-système et inter-système. Enfin, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont améliorés quand on prend en compte les retours des praticiens.

Mobile Games for Learning

Today, pupils at the age of 15 have spent their entire life surrounded by and interacting with diverse forms of computers. It is a routine part of their day-to-day life and by now computer-literacy is common at very early age. Over the past five years, technology for teens has become predominantly mobile and ubiquitous within every aspect of their lives. To them, being online is an implicitness. In Germany, 88% of youth aged between 12-19 years own a smartphone and about 20% use the Internet via tablets. Meanwhile, more and more young learners bring their devices into the classroom and pupils increasingly demand for innovative and motivating learning scenarios that strongly respond to their habits of using media. With this development, a shift of paradigm is slowly under way with regard to the use of mobile technology in education. By now, a large body of literature exists, that reports concepts, use-cases and practical studies for effectively using technology in education. Within this field, a steadily growing body of research has developed that especially examines the use of digital games as instructional strategy. The core concern of this thesis is the design of mobile games for learning. The conditions and requirements that are vital in order to make mobile games suitable and effective for learning environments are investigated. The base for exploration is the pattern approach as an established form of templates that provide solutions for recurrent problems. Building on this acknowledged form of exchanging and re-using knowledge, patterns for game design are used to classify the many gameplay rules and mechanisms in existence. This research draws upon pattern descriptions to analyze learning game concepts and to abstract possible relationships between gameplay patterns and learning outcomes. The linkages that surface are the starting bases for a series of game design concepts and their implementations are subsequently evaluated with regard to learning outcomes. The findings and resulting knowledge from this research is made accessible by way of implications and recommendations for future design decisions.

Modulation of Mediotemporal and Ventrostriatal Function in Humans by Delta 9-Tetrahydrocannabinol A Neural Basis for the Effects of Cannabis sativa on Learning and Psychosis

Context: Cannabis sativa use can impair verbal learning, provoke acute psychosis, and increase the risk of schizophrenia. It is unclear where C sativa acts in the human brain to modulate verbal learning and to induce psychotic symptoms. Objectives: To investigate the effects of 2 main psychoactive constituents of C sativa, Delta 9-tetrahydrocannabinol (Delta 9-THC) and cannabidiol, on regional brain function during verbal paired associate learning. Design: Subjects were studied on 3 separate occasions using a block design functional magnetic resonance imaging paradigm while performing a verbal paired associate learning task. Each imaging session was preceded by the ingestion of Delta 9-THC (10 mg), cannabidiol (600 mg), or placebo in a double-blind, randomized, placebo-controlled, repeated-measures, within-subject design. Setting: University research center. Participants: Fifteen healthy, native English-speaking, right-handed men of white race/ethnicity who had used C sativa 15 times or less and had minimal exposure to other illicit drugs in their lifetime. Main Outcome Measures: Regional brain activation ( blood oxygen level-dependent response), performance in a verbal learning task, and objective and subjective ratings of psychotic symptoms, anxiety, intoxication, and sedation. Results: Delta 9-Tetrahydrocannabinol increased psychotic symptoms and levels of anxiety, intoxication, and sedation, whereas no significant effect was noted on these parameters following administration of cannabidiol. Performance in the verbal learning task was not significantly modulated by either drug. Administration of Delta 9-THC augmented activation in the parahippocampal gyrus during blocks 2 and 3 such that the normal linear decrement in activation across repeated encoding blocks was no longer evident. Delta 9-Tetrahydrocannabinol also attenuated the normal time-dependent change in ventrostriatal activation during retrieval of word pairs, which was directly correlated with concurrently induced psychotic symptoms. In contrast, administration of cannabidiol had no such effect. Conclusion: The modulation of mediotemporal and ventrostriatal function by Delta 9-THC may underlie the effects of C sativa on verbal learning and psychotic symptoms, respectively.

Using objects and patterns to implement domain ontologies

Ontologies are becoming an important mechanism to build information systems. Nevertheless, there is still no systematic approach to support the design of such systems using tools that are common to information systems developers. In this paper, we propose an approach for deriving object frameworks from domain ontologies and then we show the application of this approach in the software process domain.

Design de cenários de aprendizagem

A cada instante surgem novas soluções de aprendizagem, resultado da evolução tecnológica constante com que nos deparamos. Estas inovações potenciam uma transmissão do conhecimento entre o educador e o educando cada vez mais simplificada, rápida e eficiente. Alguns destes avanços têm em vista a centralização no aluno, através da delegação de tarefas e da disponibilização de conteúdos, investindo na autonomia e na auto-aprendizagem, de modo a que cada aluno crie o seu próprio método de estudo, e evolua gradualmente, com o acompanhamento de um professor ou sistema autónomo de aprendizagem. Com esta investigação, é pretendido fazer um estudo dos métodos de aprendizagem ao longo do tempo até à actualidade, enumerando algumas das ferramentas utilizadas no processo de aprendizagem, indicando os vários benefícios, bem como contrapartidas do uso das mesmas. Será também analisado um caso de estudo baseado numa destas ferramentas, descrevendo o seu funcionamento e modo de interacção entre as várias entidades participantes, apresentando os resultados obtidos. O caso de estudo consistirá na criação de um cenário específico de aprendizagem, na área da saúde, analisando-o em diferentes contextos, e evidenciando as características e benefícios de cada ambiente analisado, no processo aprendizagem. Será então demonstrado como é possível optimizar os processos de aprendizagem, utilizando ferramentas de informatização e automatização desses mesmos processos, de forma tornar o processo de ensino mais célere e eficaz, num ambiente controlável, e com as funcionalidades que a tecnologia actual permite.

Engineering Temporal and Spatial Aspects in OWL using Patterns

WWW is a huge, open, heterogeneous system, however its contents data is mainly human oriented. The Semantic Web needs to assure that data is readable and “understandable” to intelligent software agents, though the use of explicit and formal semantics. Ontologies constitute a privileged artifact for capturing the semantic of the WWW data. Temporal and spatial dimensions are transversal to the generality of knowledge domains and therefore are fundamental for the reasoning process of software agents. Representing temporal/spatial evolution of concepts and their relations in OWL (W3C standard for ontologies) it is not straightforward. Although proposed several strategies to tackle this problem but there is still no formal and standard approach. This work main goal consists of development of methods/tools to support the engineering of temporal and spatial aspects in intelligent systems through the use of OWL ontologies. An existing method for ontology engineering, Fonte was used as framework for the development of this work. As main contributions of this work Fonte was re-engineered in order to: i) support the spatial dimension; ii) work with OWL Ontologies; iii) and support the application of Ontology Design Patterns. Finally, the capabilities of the proposed approach were demonstrated by engineering time and space in a demo ontology about football.

Towards a Social Learning Space for Open Educational Resources

We identify a number of meanings of "Open", as part of the motivating rationale for a social media space tuned for learning, called SocialLearn. We discuss why online social learning seems to be emerging so strongly at this point, explore features of social learning, and identify some of the dimensions that we believe characterize the social learning design space, before describing the emerging design concept and implementation.

A new optimised De Bruijn coding strategy for structured light patterns

Coded structured light is an optical technique based on active stereovision that obtains the shape of objects. One shot techniques are based on projecting a unique light pattern with an LCD projector so that grabbing an image with a camera, a large number of correspondences can be obtained. Then, a 3D reconstruction of the illuminated object can be recovered by means of triangulation. The most used strategy to encode one-shot patterns is based on De Bruijn sequences. In This work a new way to design patterns using this type of sequences is presented. The new coding strategy minimises the number of required colours and maximises both the resolution and the accuracy

Searching for and positioning of contextualized learning objects

Learning object economies are marketplaces for the sharing and reuse of learning objects (LO). There are many motivations for stimulating the development of the LO economy. The main reason is the possibility of providing the right content, at the right time, to the right learner according to adequate quality standards in the context of a lifelong learning process; in fact, this is also the main objective of education. However, some barriers to the development of a LO economy, such as the granularity and editability of LO, must be overcome. Furthermore, some enablers, such as learning design generation and standards usage, must be promoted in order to enhance LO economy. For this article, we introduced the integration of distributed learning object repositories (DLOR) as sources of LO that could be placed in adaptive learning designs to assist teachers’ design work. Two main issues presented as a result: how to access distributed LO, and where to place the LO in the learning design. To address these issues, we introduced two processes: LORSE, a distributed LO searching process, and LOOK, a micro context-based positioning process, respectively. Using these processes, the teachers were able to reuse LO from different sources to semi-automatically generate an adaptive learning design without leaving their virtual environment. A layered evaluation yielded good results for the process of placing learning objects from controlled learning object repositories into a learning design, and permitting educators to define different open issues that must be covered when they use uncontrolled learning object repositories for this purpose. We verified the satisfaction users had with our solution

Supporting the reuse of effective CSCL learning designs through social structure representations

Distance and blended collaborative learning settings are usually characterized by different social structures defined in terms of groups' number, dimension, and composition; these structures are variable and can change within the same activity. This variability poses additional complexity to instructional designers, when they are trying to develop successful experiences from existing designs. This complexity is greatly associated with the fact that learning designs do not render explicit how social structures influenced the decisions of the original designer, and thus whether the social structures of the new setting could preclude the effectiveness of the reused design. This article proposes the usage of new representations (social structure representations, SSRs) able to support unskilled designers in reusing existing learning designs, through the explicit characterization of the social structures and constraints embedded either by the original designers or the reusing teachers, according to well-known principles of good collaborative learning practice. The article also describes an evaluation process that involved university professors, as well as the main findings derived from it. This process supported the initial assumptions about the effectiveness of SSRs, with significant evidence from both qualitative and qualitative data.

Free-and open source software for a course on network management: authoring and enactment of scripts based on collaborative learning strategies

This paper describes a Computer-Supported Collaborative Learning (CSCL) case study in engineering education carried out within the context of a network management course. The case study shows that the use of two computing tools developed by the authors and based on Free- and Open-Source Software (FOSS) provide significant educational benefits over traditional engineering pedagogical approaches in terms of both concepts and engineering competencies acquisition. First, the Collage authoring tool guides and supports the course teacher in the process of authoring computer-interpretable representations (using the IMS Learning Design standard notation) of effective collaborative pedagogical designs. Besides, the Gridcole system supports the enactment of that design by guiding the students throughout the prescribed sequence of learning activities. The paper introduces the goals and context of the case study, elaborates onhow Collage and Gridcole were employed, describes the applied evaluation methodology, anddiscusses the most significant findings derived from the case study.