Methodology for collaborative enterprise reference ontology building

Dissertation presented at Faculdade de Ciências e Tecnologia of Universidade Nova de Lisboa to obtain the Master degree in Electrical Engineering and Computer Science

Recommending media content based on machine learning methods

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Ensemble: an innovative approach to practice computer programming

Currently, the teaching-learning process in domains, such as computer programming, is characterized by an extensive curricula and a high enrolment of students. This poses a great workload for faculty and teaching assistants responsible for the creation, delivery, and assessment of student exercises. The main goal of this chapter is to foster practice-based learning in complex domains. This objective is attained with an e-learning framework—called Ensemble—as a conceptual tool to organize and facilitate technical interoperability among services. The Ensemble framework is used on a specific domain: computer programming. Content issues are tacked with a standard format to describe programming exercises as learning objects. Communication is achieved with the extension of existing specifications for the interoperation with several systems typically found in an e-learning environment. In order to evaluate the acceptability of the proposed solution, an Ensemble instance was validated on a classroom experiment with encouraging results.

Odin: a service for gamification of learning activities

Existing gamification services have features that preclude their use by e-learning tools. Odin is a gamification service that mimics the API of state-of-the-art services without these limitations. This paper describes Odin, its role in an e-learning system architecture requiring gamification, and details its implementation. The validation of Odin involved the creation of a small e-learning game, integrated in a Learning Management System (LMS) using the Learning Tools Interoperability (LTI) specification.

Integrating rich learning applications in LMS

Currently, a learning management system (LMS) plays a central role in any e-learning environment. These environments include systems to handle the pedagogic aspects of the teaching–learning process (e.g. specialized tutors, simulation games) and the academic aspects (e.g. academic management systems). Thus, the potential for interoperability is an important, although over looked, aspect of an LMS. In this paper, we make a comparative study of the interoperability level of the most relevant LMS. We start by defining an application and a specification model. For the application model, we create a basic application that acts as a tool provider for LMS integration. The specification model acts as the API that the LMS should implement to communicate with the tool provider. Based on researches, we select the Learning Tools Interoperability (LTI) from IMS. Finally, we compare the LMS interoperability level defined as the effort made to integrate the application on the study LMS.

Proactive services ecosystem framework

Dissertation presented to obtain the degree of Doctor in Electrical and Computer Engineering, specialization on Collaborative Enterprise Networks

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

O presente relatório de estágio de qualificação profissional surge como forma de explanar o trabalho desenvolvido ao longo da prática pedagógica, pois o período de estágio apresenta-se como uma oportunidade fulcral para o desenvolvimento e experimentação de métodos e estratégias que colocam, muitas vezes, em questão conceções e preconceitos inerentes ao processo de ensino-aprendizagem. Sendo que os estagiários necessitam de oportunidades que contribuam “para a construção da sua própria aprendizagem” (Portugal, 2012, p. 100). Este contém análises e reflexões das práticas desenvolvidas e opções tomadas durante o estágio, tendo por base uma metodologia de investigação-ação na medida em que o trabalho realizado direcionou-se para a necessidade de transformação social. Neste sentido fomentou-se o questionamento reflexivo para melhoramento das práticas. Este estágio foi realizado em díade e apoiado em estratégias como as narrativas colaborativas, as planificações semanais, a avaliação reguladora e a supervisão. O presente encontra-se dividido em duas componentes, uma mais teórica, à qual se convoca autores e documentos legais para fundamentar a componente seguinte que é mais prática, onde se analisa as práticas desenvolvidas ao longo do ano letivo.

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

O presente relatório de estágio de qualificação profissional para obtenção do grau de Mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico pretende refletir o percurso realizado em dois momentos de estágio, um desenvolvido em contexto de educação pré-escolar, com um grupo de crianças entre o 4 e os 5 anos, e o outro no ensino do 1.º ciclo do ensino básico, com uma turma do 3.º ano de escolaridade. A opção metodológica recaiu sobre a investigação-ação, que implica uma atitude de reflexão constante, tendo em vista a melhoria da ação educativa e o desenvolvimento profissional da formanda. Esta metodologia é cíclica, integrando diferentes fases, como a observação, planificação, ação, reflexão e avaliação. De forma a apoiar esta metodologia foram utilizadas estratégias formativas, como o estágio em díade, os guiões de pré-observação, a grelha de observação do ambiente educativo, as narrativas colaborativas e individuais, as planificações, a supervisão institucional e a avaliação reguladora. O presente relatório encontra-se dividido em três capítulos, sendo o primeiro de enquadramento teórico e conceptual, no qual se convocam autores e documentos legais para fundamentar a componente prática, o segundo de caracterização da instituição e meio envolvente e o terceiro de apresentação e análise das práticas desenvolvidas em contexto de estágio, enfatizando o desenvolvimento das competências profissionais. Em suma, a realização dos estágios em contextos distintos permitiu um desenvolvimento pessoal e profissional, que deverá continuar a ser um enfoque através da formação contínua.

Massive Open Online Course management: learning science and engineering through peer-reviewed projects

Massive Open Online Courses (MOOC) are gaining prominence in transversal teaching-learning strategies. However, there are many issues still debated, namely assessment, recognized largely as a cornerstone in Education. The large number of students involved requires a redefinition of strategies that often use approaches based on tasks or challenging projects. In these conditions and due to this approach, assessment is made through peer-reviewed assignments and quizzes online. The peer-reviewed assignments are often based upon sample answers or topics, which guide the student in the task of evaluating peers. This chapter analyzes the grading and evaluation in MOOCs, especially in science and engineering courses, within the context of education and grading methodologies and discusses possible perspectives to pursue grading quality in massive e-learning courses.

Recommendation of Tourism Resources Supported by Crowdsourcing

Context-aware recommendation of personalised tourism resources is possible because of personal mobile devices and powerful data filtering algorithms. The devices contribute with computing capabilities, on board sensors, ubiquitous Internet access and continuous user monitoring, whereas the filtering algorithms provide the ability to match the profile (interests and the context) of the tourist against a large knowledge bases of tourism resources. While, in terms of technology, personal mobile devices can gather user-related information, including the user context and access multiple data sources, the creation and maintenance of an updated knowledge base of tourism-related resources requires a collaborative approach due to the heterogeneity, volume and dynamic nature of the resources. The current PhD thesis aims to contribute to the solution of this problem by adopting a Crowdsourcing approach for the collaborative maintenance of the knowledge base of resources, Trust and Reputation for the validation of uploaded resources as well as publishers, Big Data for user profiling and context-aware filtering algorithms for the personalised recommendation of tourism resources.

Relatório de estágio

O presente relatório de qualificação profissional, como requisito (parcial) para obtenção do grau de mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, é o reflexo dos saberes e competências profissionais adquiridas pelas experiências vividas durante a prática pedagógica supervisionada, desenvolvida em dois contextos de estágio: Educação Pré- Escolar e 1.º Ciclo do Ensino Básico. Ao longo desta formação inicial a mestranda adquiriu saberes científicos, pedagógicos, didáticos, culturais e de investigação que lhe possibilitaram o desenvolvimento de práticas sustentadas. A interação entre os saberes teóricos mobilizados e a reflexão sobre a prática, possibilitaram a construção de um quadro teórico próprio, com visão e pensamento pessoal, permitindo à futura profissional de educação melhorar e transformar a prática educativa, agindo nos contextos de forma adequada, visando a inclusão e equidade. Através da adoção de uma postura crítica, reflexiva e indagadora, apoiada nos processos da metodologia de investigação-ação – observação, planificação, ação, reflexão e avaliação – a mestranda desenvolveu a práxis de forma cíclica e articulada. Com efeito, a mestranda procurou desenvolver práticas que promovessem aprendizagens significativas e efetivas para as diferentes crianças e que lhes permitissem ser construtoras ativas do seu próprio conhecimento, numa perspetiva holística da educação e do desenvolvimento da criança, encarando-a como centro do processo de ensino e aprendizagem. Em conformidade, os estágios desenvolvidos em ambos os contextos permitiram a construção de um perfil generalista, através do desenvolvimento de competências marcadas por uma (re)construção pessoal e profissional, auxiliadas por processos colaborativos e reflexivos.

An approach to teach Calculus/Mathematical Analysis (for engineering students) using computers and active learning – its conception, development of materials and evaluation

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Ciências da Educação

Machine learning Gaussian short rate

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Estatística e Gestão do Risco

English Language Learning Inside and Outside the Classroom in Portugal

This study investigates the way of learning the English language in Portugal. First-year students of the faculty of Social Sciences and Humanities of New University of Lisbon were selected as participants in the case study. As data collection tools a questionnaire and focus-groups were used. 115 students completed the designed questionnaire and after that 12 students were selected for the more detailed focus-group discussions. Results of the research show that most part of the students´ English knowledge is received from outside the classroom by means of movies, songs, computer games, the Internet, communication with friends and other sources. Also, the results show that motivation is very important in language learning process and motivated students acquire the language faster and easier.

Learning facial-expression models with crowdsourcing

The computational power is increasing day by day. Despite that, there are some tasks that are still difficult or even impossible for a computer to perform. For example, while identifying a facial expression is easy for a human, for a computer it is an area in development. To tackle this and similar issues, crowdsourcing has grown as a way to use human computation in a large scale. Crowdsourcing is a novel approach to collect labels in a fast and cheap manner, by sourcing the labels from the crowds. However, these labels lack reliability since annotators are not guaranteed to have any expertise in the field. This fact has led to a new research area where we must create or adapt annotation models to handle these weaklylabeled data. Current techniques explore the annotators’ expertise and the task difficulty as variables that influences labels’ correction. Other specific aspects are also considered by noisy-labels analysis techniques. The main contribution of this thesis is the process to collect reliable crowdsourcing labels for a facial expressions dataset. This process consists in two steps: first, we design our crowdsourcing tasks to collect annotators labels; next, we infer the true label from the collected labels by applying state-of-art crowdsourcing algorithms. At the same time, a facial expression dataset is created, containing 40.000 images and respective labels. At the end, we publish the resulting dataset.