Estratégia de ensino Project Based Learning no desenvolvimento de aplicações Web no Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino de Informática, Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2014

O b-learning e a língua estrangeira no ensino profissional : conceção, desenvolvimento, aplicação e avaliação de um red

Trabalho de projeto de mestrado, Educação (Especialidade em Educação e Tecnologias Digitais), 2015

Enhancing Student Learning Experiences in Sport Psychology Modules Using Practical Activities

The University of Worcester states in its most recent strategic plan (2013 – 2018) a set of enduring values that guide and direct the activities of the institution. The first listed, and perhaps the most important value is the striving to be “an outstanding university at which to be a student”. This is further supplemented by values such as “to inspire our students to reach their full potential through excellent, innovative teaching, scholarship and research” (University of Worcester 2013: p.4). One of the many ways in which the institution strives to provide this outstanding educational experience is through regular engagement, both formal and informal, with students at a number of points in each semester. Regular experiences of collating formal and informal feedback has led to the identification of a common theme amongst Higher National Diploma (HND) students in the Institute of Sport and Exercise Sciences (ISES), where they consistently request ‘more practicals’. The ISES modules however are designed to incorporate a high degree of interaction, practical activities and tasks. This is especially important for those studying at HND level as research suggests differences in learning preferences exist when compared to undergraduate students, the former preferring a more tactile style of learning (Peters et al. 2008). Using an introductory Sport Psychology HND module as an example, practical activities and tasks are fully embedded in the taught sessions to enable contextual links to be made between the learning outcomes and their subsequent use. Examples of these include: a. interviewing athletes to produce a performance profile (Butler & Hardy 1992); b. completing psychometric instruments such as the Competitive State Anxiety Inventory-2 (CSAI-2) to measure competitive anxiety in sport (Martens et al. 1990) and demonstrate data collection and construct measurement; c. performing relaxation interventions on the students to demonstrate how specific techniques (in this instance, decreasing somatic anxiety) might work in practice; d. demonstrating how observational learning facilitates skill acquisition by creating experimental conditions that the students participate in, in teaching a new skill. Nevertheless owing to the students' previously stated on-going requests for more practical activities, it became evident that assumptions about what students consider an effective means of experiential or active learning in the context of sport-related disciplines of study needed to be investigated. This is where the opportunity to undertake an action research project arose, this being a practical method commonly employed in pedagogical enquiry to aid reflection on teaching and assessment practice for the purposes of working towards continuous improvement.

Multi-apprentice learning for meta-heuristics parameter tuning in a multi agent scheduling system

The scheduling problem is considered in complexity theory as a NP-hard combinatorial optimization problem. Meta-heuristics proved to be very useful in the resolution of this class of problems. However, these techniques require parameter tuning which is a very hard task to perform. A Case-based Reasoning module is proposed in order to solve the parameter tuning problem in a Multi-Agent Scheduling System. A computational study is performed in order to evaluate the proposed CBR module performance.

Une ontologie des savoirs lexicologiques pour l'élaboration d'un module de cours en didactique du lexique

L'amélioration de la maitrise du français langue première chez les élèves du primaire au Québec dépend de plusieurs facteurs. L'enseignant peut jouer un rôle dans ce processus, sa formation universitaire lui fournissant les connaissances nécessaires afin d'encadrer le développement des compétences langagières de l'élève. Une de ces compétences joue un rôle privilégié dans l'utilisation et la maitrise de la langue, il s'agit de la compétence lexicale, la capacité à comprendre et à utiliser les unités du lexique, aussi bien à l'oral qu'à l'écrit. Afin d'encadrer le développement de la compétence lexicale en français langue première des élèves du primaire, les enseignants doivent eux-mêmes posséder un bon niveau de compétence lexicale, mais aussi détenir un certain nombre de connaissances sur le fonctionnement du lexique lui-même, c'est-à-dire des connaissances métalexicales. Le référentiel québécois de la profession enseignante (MEQ, 2001b) ne détaille pas les connaissances métalexicales que doit posséder l'enseignant pour mener les tâches associées à ses activités d'enseignement/apprentissage du lexique. En outre, la plupart des universités québécoises n'offrent pas de cours dédiés explicitement à la didactique du lexique. Pourtant, ce sont dans les cours de didactique que sont dispensées les connaissances théoriques et pratiques nécessaires au futur enseignant pour assumer les tâches de planification et de pilotage des activités d'apprentissage et d'évaluation des compétences des élèves. La relative absence de cours de didactique du lexique en formation initiale pourrait s'expliquer par le fait qu'il s'agit d'une discipline encore jeune dont les fondements théoriques et pratiques sont en cours de développement. Cette thèse en didactique du français langue première s’intéresse donc aux contenus linguistiques de référence de la didactique du lexique, ainsi qu’à la formation des maitres au primaire dans cette même discipline. Le travail de recherche effectué afin de tenter de remédier au problème soulevé a permis la réalisation de deux objectifs complémentaires. Le premier a consisté en la construction d’une ontologie des savoirs lexicologiques, qui permet de représenter à l’intérieur d’une hiérarchie de notions l’ensemble des connaissances disciplinaires de référence de la didactique du lexique. Cette représentation a ensuite été utilisée pour spécifier et structurer les contenus d’un module de cours en didactique du lexique visant le développement des connaissances métalexicales chez les futurs enseignants du primaire au Québec. L’ontologie et le module de cours produits ont été évalués et validés par des experts de chacun des domaines concernés. L’évaluation de l’ontologie a permis de vérifier la méthode de construction de celle-ci, ainsi que différents aspects relatifs à la structuration des concepts dans l’ontologie. L’évaluation du module de cours a quant à elle montré que les contenus de cours étaient pertinents, les méthodes pédagogiques employées appropriées et le matériel de cours développé bien conçu. Cela nous permet d'affirmer que le module de cours en didactique du lexique se présente comme un apport intéressant à la formation des futurs enseignants du primaire en français langue première au Québec. La recherche dans son ensemble présente enfin une contribution pertinente à la didactique du lexique, son caractère original résidant entre autres dans le fait d’avoir développé un mécanisme d’exploitation d’une base de connaissances (ontologie des savoirs lexicologiques) pour la conception didactique (module de cours en didactique du lexique).

Cross-Linguistic Transfer (CLT) in Bilingual Speakers : Neural Correlates of Language Learning

Le but de cette thèse est d'étudier les corrélats comportementaux et neuronaux du transfert inter-linguistique (TIL) dans l'apprentissage d’une langue seconde (L2). Compte tenu de nos connaissances sur l'influence de la distance linguistique sur le TIL (Paradis, 1987, 2004; Odlin, 1989, 2004, 2005; Gollan, 2005; Ringbom, 2007), nous avons examiné l'effet de facilitation de la similarité phonologique à l’aide de la résonance magnétique fonctionnelle entre des langues linguistiquement proches (espagnol-français) et des langues linguistiquement éloignées (persan-français). L'étude I rapporte les résultats obtenus pour des langues linguistiquement proches (espagnol-français), alors que l'étude II porte sur des langues linguistiquement éloignées (persan-français). Puis, les changements de connectivité fonctionnelle dans le réseau langagier (Price, 2010) et dans le réseau de contrôle supplémentaire impliqué dans le traitement d’une langue seconde (Abutalebi & Green, 2007) lors de l’apprentissage d’une langue linguistiquement éloignée (persan-français) sont rapportés dans l’étude III. Les résultats des analyses d’IRMF suivant le modèle linéaire général chez les bilingues de langues linguistiquement proches (français-espagnol) montrent que le traitement des mots phonologiquement similaires dans les deux langues (cognates et clangs) compte sur un réseau neuronal partagé par la langue maternelle (L1) et la L2, tandis que le traitement des mots phonologiquement éloignés (non-clang-non-cognates) active des structures impliquées dans le traitement de la mémoire de travail et d'attention. Toutefois, chez les personnes bilingues de L1-L2 linguistiquement éloignées (français-persan), même les mots phonologiquement similaires à travers les langues (cognates et clangs) activent des régions connues pour être impliquées dans l'attention et le contrôle cognitif. Par ailleurs, les mots phonologiquement éloignés (non-clang-non-cognates) activent des régions usuellement associées à la mémoire de travail et aux fonctions exécutives. Ainsi, le facteur de distance inter-linguistique entre L1 et L2 module la charge cognitive sur la base du degré de similarité phonologiques entres les items en L1 et L2. Des structures soutenant les processus impliqués dans le traitement exécutif sont recrutées afin de compenser pour des demandes cognitives. Lorsque la compétence linguistique en L2 augmente et que les tâches linguistiques exigent ainsi moins d’effort, la demande pour les ressources cognitives diminue. Tel que déjà rapporté (Majerus, et al, 2008; Prat, et al, 2007; Veroude, et al, 2010; Dodel, et al, 2005; Coynel, et al ., 2009), les résultats des analyses de connectivité fonctionnelle montrent qu’après l’entraînement la valeur d'intégration (connectivité fonctionnelle) diminue puisqu’il y a moins de circulation du flux d'information. Les résultats de cette recherche contribuent à une meilleure compréhension des aspects neurocognitifs et de plasticité cérébrale du TIL ainsi que l'impact de la distance linguistique dans l'apprentissage des langues. Ces résultats ont des implications dans les stratégies d'apprentissage d’une L2, les méthodes d’enseignement d’une L2 ainsi que le développement d'approches thérapeutiques chez des patients bilingues qui souffrent de troubles langagiers.

Cholinergic enhancement of perceptual learning : behavioral, physiological, and neuro-pharmacological study in the rat primary visual cortex

Les cortices sensoriels sont des régions cérébrales essentielles pour la perception. En particulier, le cortex visuel traite l’information visuelle en provenance de la rétine qui transite par le thalamus. Les neurones sont les unités fonctionnelles qui transforment l'information sensorielle en signaux électriques, la transfèrent vers le cortex et l'intègrent. Les neurones du cortex visuel sont spécialisés et analysent différents aspects des stimuli visuels. La force des connections entre les neurones peut être modulée par la persistance de l'activité pré-synaptique et induit une augmentation ou une diminution du signal post-synaptique à long terme. Ces modifications de la connectivité synaptique peuvent induire la réorganisation de la carte corticale, c’est à dire la représentation de ce stimulus et la puissance de son traitement cortical. Cette réorganisation est connue sous le nom de plasticité corticale. Elle est particulièrement active durant la période de développement, mais elle s’observe aussi chez l’adulte, par exemple durant l’apprentissage. Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est impliqué dans de nombreuses fonctions cognitives telles que l’apprentissage ou l’attention et il est important pour la plasticité corticale. En particulier, les récepteurs nicotiniques et muscariniques du sous-type M1 et M2 sont les récepteurs cholinergiques impliqués dans l’induction de la plasticité corticale. L’objectif principal de la présente thèse est de déterminer les mécanismes de plasticité corticale induits par la stimulation du système cholinergique au niveau du télencéphale basal et de définir les effets sur l’amélioration de la perception sensorielle. Afin d’induire la plasticité corticale, j’ai jumelé des stimulations visuelles à des injections intracorticales d’agoniste cholinergique (carbachol) ou à une stimulation du télencéphale basal (neurones cholinergiques qui innervent le cortex visuel primaire). J'ai analysé les potentiels évoqués visuels (PEVs) dans le cortex visuel primaire des rats pendant 4 à 8 heures après le couplage. Afin de préciser l’action de l’ACh sur l’activité des PEVs dans V1, j’ai injecté individuellement l’antagoniste des récepteurs muscariniques, nicotiniques, α7 ou NMDA avant l’infusion de carbachol. La stimulation du système cholinergique jumelée avec une stimulation visuelle augmente l’amplitude des PEVs durant plus de 8h. Le blocage des récepteurs muscarinique, nicotinique et NMDA abolit complètement cette amélioration, tandis que l’inhibition des récepteurs α7 a induit une augmentation instantanée des PEVs. Ces résultats suggèrent que l'ACh facilite à long terme la réponse aux stimuli visuels et que cette facilitation implique les récepteurs nicotiniques, muscariniques et une interaction avec les récepteur NMDA dans le cortex visuel. Ces mécanismes sont semblables à la potentiation à long-terme, évènement physiologique lié à l’apprentissage. L’étape suivante était d’évaluer si l’effet de l’amplification cholinergique de l’entrée de l’information visuelle résultait non seulement en une modification de l’activité corticale mais aussi de la perception visuelle. J’ai donc mesuré l’amélioration de l’acuité visuelle de rats adultes éveillés exposés durant 10 minutes par jour pendant deux semaines à un stimulus visuel de type «réseau sinusoïdal» couplé à une stimulation électrique du télencéphale basal. L’acuité visuelle a été mesurée avant et après le couplage des stimulations visuelle et cholinergique à l’aide d’une tâche de discrimination visuelle. L’acuité visuelle du rat pour le stimulus d’entrainement a été augmentée après la période d’entrainement. L’augmentation de l’acuité visuelle n’a pas été observée lorsque la stimulation visuelle seule ou celle du télencéphale basal seul, ni lorsque les fibres cholinergiques ont été lésées avant la stimulation visuelle. Une augmentation à long terme de la réactivité corticale du cortex visuel primaire des neurones pyramidaux et des interneurones GABAergiques a été montrée par l’immunoréactivité au c-Fos. Ainsi, lorsque couplé à un entrainement visuel, le système cholinergique améliore les performances visuelles pour l’orientation et ce probablement par l’optimisation du processus d’attention et de plasticité corticale dans l’aire V1. Afin d’étudier les mécanismes pharmacologiques impliqués dans l’amélioration de la perception visuelle, j’ai comparé les PEVs avant et après le couplage de la stimulation visuelle/cholinergique en présence d’agonistes/antagonistes sélectifs. Les injections intracorticales des différents agents pharmacologiques pendant le couplage ont montré que les récepteurs nicotiniques et M1 muscariniques amplifient la réponse corticale tandis que les récepteurs M2 muscariniques inhibent les neurones GABAergiques induisant un effet excitateur. L’infusion d’antagoniste du GABA corrobore l’hypothèse que le système inhibiteur est essentiel pour induire la plasticité corticale. Ces résultats démontrent que l’entrainement visuel jumelé avec la stimulation cholinergique améliore la plasticité corticale et qu’elle est contrôlée par les récepteurs nicotinique et muscariniques M1 et M2. Mes résultats suggèrent que le système cholinergique est un système neuromodulateur qui peut améliorer la perception sensorielle lors d’un apprentissage perceptuel. Les mécanismes d’amélioration perceptuelle induits par l’acétylcholine sont liés aux processus d’attention, de potentialisation à long-terme et de modulation de la balance d’influx excitateur/inhibiteur. En particulier, le couplage de l’activité cholinergique avec une stimulation visuelle augmente le ratio de signal / bruit et ainsi la détection de cibles. L’augmentation de la concentration cholinergique corticale potentialise l’afférence thalamocorticale, ce qui facilite le traitement d’un nouveau stimulus et diminue la signalisation cortico-corticale minimisant ainsi la modulation latérale. Ceci est contrôlé par différents sous-types de récepteurs cholinergiques situés sur les neurones GABAergiques ou glutamatergiques des différentes couches corticales. La présente thèse montre qu’une stimulation électrique dans le télencéphale basal a un effet similaire à l’infusion d’agoniste cholinergique et qu’un couplage de stimulations visuelle et cholinergique induit la plasticité corticale. Ce jumelage répété de stimulations visuelle/cholinergique augmente la capacité de discrimination visuelle et améliore la perception. Cette amélioration est corrélée à une amplification de l’activité neuronale démontrée par immunocytochimie du c-Fos. L’immunocytochimie montre aussi une différence entre l’activité des neurones glutamatergiques et GABAergiques dans les différentes couches corticales. L’injection pharmacologique pendant la stimulation visuelle/cholinergique suggère que les récepteurs nicotiniques, muscariniques M1 peuvent amplifier la réponse excitatrice tandis que les récepteurs M2 contrôlent l’activation GABAergique. Ainsi, le système cholinergique activé au cours du processus visuel induit des mécanismes de plasticité corticale et peut ainsi améliorer la capacité perceptive. De meilleures connaissances sur ces actions ouvrent la possibilité d’accélérer la restauration des fonctions visuelles lors d’un déficit ou d’amplifier la fonction cognitive.

University of Southampton Module Evaluation Form

This is the full Module Evaluation Form adopted by the University of Southampton. The latest editable file can be downloaded from the Learning and Teaching Enhancement Unit (LATEU) of the University. Included in this resource is the online version of the form for use in Blackboard, WebCT and other virtual learning environments. If you are using Blackboard, you are advised to use Internet Explorer version 6 or higher. Save the Blackboard zip archive to a local drive. Do not rename the file name. Go to the destination course area in Blackboard, open the "Control Panel" and then start the "Survey Manager" (in the "Assessment" group). Use the "Import" command to upload the zip archive. Once this is completed, rename the evaluation form which can then be added to any content area within the course using the dropdown "Add Survey" command.

Technology Enhanced Learning Guide

Technology is changing how students learn and how we research. Perhaps you want to use technology to enhance communication or improve student support. You may want create a distance learning activity, a flexibly delivered module or indeed a whole course. You may simply want to find out where to find authoritative information, or to see what support exists for this type of work. The University is committed to delivering high quality learning and teaching, using technology where appropriate, in order to offer a distinctive Southampton educational experience. Technology Enhanced Learning (TEL), also known as e‑learning, is becoming increasingly important to students, teaching staff and the institution. This guide highlights some of the most important matters to consider. It is intended to help you to tackle the key issues that determine the success of TEL projects and to work on those projects in a considered way. Written with the input of colleagues from around the University, it prompts you to ask important questions and points you to sources of up-to-date knowledge and advice. Technology changes rapidly. This guide is about managing the work in a practical way. The University supports the use of a variety of TEL approaches for teaching and learning and colleagues are ready to offer their experience and advice. Each person has distinctive skills and specific experiences. No single person will have all the answers you are looking for. Be ready to investigate alternative approaches that suit you and your students’ needs in different ways. - Madeline Paterson, University of Southampton

Models of Learning and Motivation

A brief skim through educational theory intended for students registered on a single module in Technology Enhanced Learning. Startes with Blooms taxonomy, travles through instructivism and constructivism and on to theories of motivation/

Neurofuzzy mixture of experts network parallel learning and model construction algorithms

A connection between a fuzzy neural network model with the mixture of experts network (MEN) modelling approach is established. Based on this linkage, two new neuro-fuzzy MEN construction algorithms are proposed to overcome the curse of dimensionality that is inherent in the majority of associative memory networks and/or other rule based systems. The first construction algorithm employs a function selection manager module in an MEN system. The second construction algorithm is based on a new parallel learning algorithm in which each model rule is trained independently, for which the parameter convergence property of the new learning method is established. As with the first approach, an expert selection criterion is utilised in this algorithm. These two construction methods are equivalent in their effectiveness in overcoming the curse of dimensionality by reducing the dimensionality of the regression vector, but the latter has the additional computational advantage of parallel processing. The proposed algorithms are analysed for effectiveness followed by numerical examples to illustrate their efficacy for some difficult data based modelling problems.

Problem-based learning approaches in meteorology

Problem-Based Learning, despite recent controversies about its effectiveness, is used extensively as a teaching method throughout higher education. In meteorology, there has been little attempt to incorporate Problem-Based Learning techniques into the curriculum. Motivated by a desire to enhance the reflective engagement of students within a current field course module, this project describes the implementation of two test Problem-Based Learning activities and testing and improvement using several different and complementary means of evaluation. By the end of a 2-year program of design, implementation, testing, and reflection and re-evaluation, two robust, engaging activities have been developed that provide an enhanced and diverse learning environment in the field course. The results suggest that Problem-Based Learning techniques would be a useful addition to the meteorology curriculum and suggestions for courses and activities that may benefit from this approach are included in the conclusions.

Reflections on designing a Biology/Humanities interdisciplinary module

This paper uses the reflections of a recent workshop on biology and the humanities subject areas to consider the potential for designing a first year interdisciplinary module that brings together teachers and learners in the Biosciences with their counterparts in English and History. It considers three building blocks of module design: aims and objectives; teaching and learning strategies; and assessment; and provides a commentary on the discussion of interdisciplinarity in the broader literature. The authors argue that interdisciplinary teaching and learning must be transformative, but not in the way many previous advocates of interdisciplinarity have assumed. Rather than transcending disciplines, the authors contend that the aim should be to enhance disciplinary understanding. Learners should emerge from the interdisciplinary module not having lost their identity as biologists, but having enhanced it. They should have become ‘better’ biologists in the sense of having developed a broader, critical understanding of the precepts of their discipline, as a first step to an understanding of biology inflected with a literary and historical awareness.

Using Machine Learning Classifiers to Assist Healthcare-Related Decisions: Classification of Electronic Patient Records

Surveillance Levels (SLs) are categories for medical patients (used in Brazil) that represent different types of medical recommendations. SLs are defined according to risk factors and the medical and developmental history of patients. Each SL is associated with specific educational and clinical measures. The objective of the present paper was to verify computer-aided, automatic assignment of SLs. The present paper proposes a computer-aided approach for automatic recommendation of SLs. The approach is based on the classification of information from patient electronic records. For this purpose, a software architecture composed of three layers was developed. The architecture is formed by a classification layer that includes a linguistic module and machine learning classification modules. The classification layer allows for the use of different classification methods, including the use of preprocessed, normalized language data drawn from the linguistic module. We report the verification and validation of the software architecture in a Brazilian pediatric healthcare institution. The results indicate that selection of attributes can have a great effect on the performance of the system. Nonetheless, our automatic recommendation of surveillance level can still benefit from improvements in processing procedures when the linguistic module is applied prior to classification. Results from our efforts can be applied to different types of medical systems. The results of systems supported by the framework presented in this paper may be used by healthcare and governmental institutions to improve healthcare services in terms of establishing preventive measures and alerting authorities about the possibility of an epidemic.

TELMA: Technology enhanced learning environment for minimally invasive surgery

Background: Cognitive skills training for minimally invasive surgery has traditionally relied upon diverse tools, such as seminars or lectures. Web technologies for e-learning have been adopted to provide ubiquitous training and serve as structured repositories for the vast amount of laparoscopic video sources available. However, these technologies fail to offer such features as formative and summative evaluation, guided learning, or collaborative interaction between users. Methodology: The "TELMA" environment is presented as a new technology-enhanced learning platform that increases the user's experience using a four-pillared architecture: (1) an authoring tool for the creation of didactic contents; (2) a learning content and knowledge management system that incorporates a modular and scalable system to capture, catalogue, search, and retrieve multimedia content; (3) an evaluation module that provides learning feedback to users; and (4) a professional network for collaborative learning between users. Face validation of the environment and the authoring tool are presented. Results: Face validation of TELMA reveals the positive perception of surgeons regarding the implementation of TELMA and their willingness to use it as a cognitive skills training tool. Preliminary validation data also reflect the importance of providing an easy-to-use, functional authoring tool to create didactic content. Conclusion: The TELMA environment is currently installed and used at the Jesús Usón Minimally Invasive Surgery Centre and several other Spanish hospitals. Face validation results ascertain the acceptance and usefulness of this new minimally invasive surgery training environment.