A review of predictive factors of student success in and satisfaction with online learning

Students perceive online courses differently than traditional courses. Negative perceptions can lead to unfavourable learning outcomes including decreased motivation and persistence. Throughout this review, a broad range of factors that affect performance and satisfaction within the online learning environment for adult learners will be examined including learning outcomes, instructional design and learner characteristics, followed by suggestions for further research, and concluding with implications for online learning pertinent to administrators, instructors, course designers and students. Online learning may not be appropriate for every student. Identifying particular characteristics that contribute to online success versus failure may aid in predicting possible learning outcomes and save students from enrolling in online courses if this type of learning environment is not appropriate for them. Furthermore, knowing these learner attributes may assist faculty in designing quality online courses to meet students’ needs. Adequate instructional methods, support, course structure and design can facilitate student performance and satisfaction.

Learning from errors: Psychological, relational, and cultural aspects

Although errors might foster learning, they can also be perceived as something to avoid if they are associated with negative consequences (e.g., receiving a bad grade or being mocked by classmates). Such adverse perceptions may trigger negative emotions and error-avoidance attitudes, limiting the possibility to use errors for learning. These students’ reactions may be influenced by relational and cultural aspects of errors that characterise the learning environment. Accordingly, the main aim of this research was to investigate whether relational and cultural characteristics associated with errors affect psychological mechanisms triggered by making mistakes. In the theoretical part, we described the role of errors in learning using an integrated multilevel (i.e., psychological, relational, and cultural levels of analysis) approach. Then, we presented three studies that analysed how cultural and relational error-related variables affect psychological aspects. The studies adopted a specific empirical methodology (i.e., qualitative, experimental, and correlational) and investigated different samples (i.e., teachers, primary school pupils and middle school students). Findings of study one (cultural level) highlighted errors acquire different meanings that are associated with different teachers’ error-handling strategies (e.g., supporting or penalising errors). Study two (relational level) demonstrated that teachers’ supportive error-handling strategies promote students’ perceptions of being in a positive error climate. Findings of study three (relational and psychological level) showed that positive error climate foster students’ adaptive reactions towards errors and learning outcomes. Overall, our findings indicated that different variables influence students’ learning from errors process and teachers play an important role in conveying specific meanings of errors during learning activities, dealing with students’ mistakes supportively, and establishing an error-friendly classroom environment.

Thermal and air quality modeling of an electric vehicle cabin with low-cost sensors and reinforcement learning

The design process of any electric vehicle system has to be oriented towards the best energy efficiency, together with the constraint of maintaining comfort in the vehicle cabin. Main aim of this study is to research the best thermal management solution in terms of HVAC efficiency without compromising occupant’s comfort and internal air quality. An Arduino controlled Low Cost System of Sensors was developed and compared against reference instrumentation (average R-squared of 0.92) and then used to characterise the vehicle cabin in real parking and driving conditions trials. Data on the energy use of the HVAC was retrieved from the car On-Board Diagnostic port. Energy savings using recirculation can reach 30 %, but pollutants concentration in the cabin builds up in this operating mode. Moreover, the temperature profile appeared strongly nonuniform with air temperature differences up to 10° C. Optimisation methods often require a high number of runs to find the optimal configuration of the system. Fast models proved to be beneficial for these task, while CFD-1D model are usually slower despite the higher level of detail provided. In this work, the collected dataset was used to train a fast ML model of both cabin and HVAC using linear regression. Average scaled RMSE over all trials is 0.4 %, while computation time is 0.0077 ms for each second of simulated time on a laptop computer. Finally, a reinforcement learning environment was built in OpenAI and Stable-Baselines3 using the built-in Proximal Policy Optimisation algorithm to update the policy and seek for the best compromise between comfort, air quality and energy reward terms. The learning curves show an oscillating behaviour overall, with only 2 experiments behaving as expected even if too slow. This result leaves large room for improvement, ranging from the reward function engineering to the expansion of the ML model.

Analisi delle performance di sistemi di Mixed Reality cooperativi in rete locale

Siamo sempre stati abituati fin dal principio ad interagire con l’ambiente che ci circonda, utilizzando gli oggetti fisici presenti attorno a noi per soddisfare le nostre esigenze, ma se esistesse di più di questo? Se fosse possibile avere attorno a noi oggetti che non sono propriamente corpi fisici, ma che hanno un comportamento coerente con l’ambiente circostante e non venisse percepita la differenza tra essi e un vero e proprio oggetto? Ci si sta riferendo a quella che oggi viene chiamata Mixed Reality, una realtà mista resa visibile tramite appositi dispositivi, in cui è possibile interagire contemporaneamente con oggetti fisici e oggetti digitali che vengono chiamati ologrammi. Un aspetto fondamentale che riguarda questa tipologia di sistemi è sicuramente la collaborazione. In questa tesi viene esaminato il panorama delle tecnologie allo stato dell'arte che permettono di vivere esperienze di Collaborative Mixed Reality, ma soprattutto ci si concentra sulla progettazione di una vera e propria architettura in rete locale che consenta la realizzazione di un sistema condiviso. Successivamente all'applicazione di varie strategie vengono valutati i risultati ottenuti da rigorose misurazioni, per determinare scientificamente le prestazioni dell'architettura progettata e poter trarre delle conclusioni, considerando analogie e differenze rispetto ad altre possibili soluzioni.

Sviluppo in Mixed Reality: i design pattern nei principali framework di sviluppo.

L'obbiettivo della seguente tesi è quello di analizzare quali sono ad oggi i migliori framework per lo sviluppo di software in Mixed Reality e studiare i design pattern più utili ad uno sviluppatore in questo ambito. Nel primo capitolo vengono introdotti i concetti di realtà estesa, virtuale, aumentata e mista con le relative differenze. Inoltre vengono descritti i diversi dispositivi che consentono la realtà mista, in particolare i due visori più utilizzati: Microsoft Hololens 2 e Magic Leap 1. Nello stesso capitolo vengono presentati anche gli aspetti chiave nello sviluppo in realtà mista, cioè tutti gli elementi che consentono un'esperienza in Mixed Reality. Nel secondo capitolo vengono descritti i framework e i kit utili per lo sviluppo di applicazioni in realtà mista multi-piattaforma. In particolare vengono introdotti i due ambienti di sviluppo più utilizzati: Unity e Unreal Engine, già esistenti e non specifici per lo sviluppo in MR ma che diventano funzionali se integrati con kit specifici come Mixed Reality ToolKit. Nel terzo capitolo vengono trattati i design pattern, comuni o nativi per applicazioni in realtà estesa, utili per un buono sviluppo di applicazioni MR. Inoltre, vengono presi in esame alcuni dei principali pattern più utilizzati nella programmazione ad oggetti e si verifica se e come sono implementabili correttamente su Unity in uno scenario di realtà mista. Questa analisi risulta utile per capire se l'utilizzo dei framework di sviluppo, metodo comunemente più utilizzato, comporta dei limiti nella libertà di sviluppo del programmatore.

Ambientes virtuais de aprendizagem

Texto que compõe a unidade 2 do módulo “Introdução a EAD” do curso de especialização em Nefrologia Multidisciplinar, produzido pela UNA-SUS/UFMA. São abordados os conceitos básicos sobre os Ambientes Virtuais de Aprendizagem – AVA e a sua função dentro da EAD, sendo discutido também o uso e a adoção do MOODLE (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment), um software livre de apoio a aprendizagem executado no ambiente virtual.

Aspectos motores da Paralisia Cerebral Espástica diparética : o Nintendo WII 'MARCA REGISTRADA' como atividade motora complementar = Motor aspects of Spastic Cerebral Palsy : the Nintendo WII 'TRADEMARK' as a supplementary motor activity

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

A evasão discente no contexto da reestruturação universitária : o caso dos cursos de Administração e Ciências Contábeis da Universidade Federal do Espírito Santo

O objetivo desta pesquisa foi levantar os motivos que influenciam a evasão discente em quatro cursos de graduação da Universidade Federal do Espírito Santo. A reestruturação universitária proposta pelo REUNI - Programa de Apoio a Planos de Expansão das Universidades Federais serviu como contexto ao estudo, pois instituiu diretrizes para o combate à evasão no ensino superior. O modelo de evasão de cunho sociológico proposto por Tinto (1997) baseou as análises realizadas nesta pesquisa porque toma a instituição como responsável por ações capazes de criar um ambiente de aprendizado necessário à permanência do estudante. A pesquisa de campo quali-quantitativa foi realizada com os alunos evadidos e com os coordenadores dos cursos de Administração Diurno e Ciências Contábeis Noturno e dos novos cursos Administração Noturno e Ciências Contábeis Vespertino. Foram alcançados 95 alunos evadidos e os quatro coordenadores, sendo aplicado questionário semiaberto aos alunos evadidos e feitas entrevistas semiestruturadas com os coordenadores. Dados do sistema acadêmico (SIE/UFES) foram utilizados para o levantamento das variáveis. Os números fornecem evidências de que o resultado da aprendizagem traduzido pelo desempenho acadêmico torna-se um forte causador da evasão por abandono. O baixo coeficiente de rendimento relacionou-se ao desligamento por abandono na maioria dos casos. Em relação às formas de evasão, a desistência e o desligamento por abandono totalizaram 87,4% dos casos, com maior incidência de evasão no segundo e terceiro ano do curso. O ponto crítico da evasão parece confirmar-se do 2º ao 5º semestre e 62% dos casos de evasão que se situaram nesse lapso temporal apresentaram coeficiente de rendimento de 0,00 a 3,00. Os resultados evidenciaram os motivos que mais influenciaram os alunos a deixar o curso: i) a necessidade de trabalhar enquanto frequentava o curso, ii) a descoberta de novos interesses; iii) a incompatibilidade entre os horários do trabalho e do curso; iv) a escolha da carreira profissional ainda muito jovem e v) a falta de orientação aos alunos sobre normas, penalidades, planejamento do curso, periodização, etc. e deficiências na comunicação institucional.

A laparoscopic surgery training interface

Laparoscopy is a surgical procedure on which operations in the abdomen are performed through small incisions using several specialized instruments. The laparoscopic surgery success greatly depends on surgeon skills and training. To achieve these technical high-standards, different apprenticeship methods have been developed, many based on in vivo training, an approach that involves high costs and complex setup procedures. This paper explores Virtual Reality (VR) simulation as an alternative for novice surgeons training. Even though several simulators are available on the market claiming successful training experiences, their use is extremely limited due to the economic costs involved. In this work, we present a low-cost laparoscopy simulator able to monitor and assist the trainee’s surgical movements. The developed prototype consists of a set of inexpensive sensors, namely an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer and a flex sensor, attached to specific laparoscopic instruments. Our approach allows repeated assisted training of an exercise, without time constraints or additional costs, since no human artificial model is needed. A case study of our simulator applied to instrument manipulation practice (hand-eye coordination) is also presented.

O cálculo mental na resolução de problemas : um estudo no 1.º ano de escolaridade

Este estudo tem como principal objectivo compreender de que modo os alunos de 1.º ano de escolaridade desenvolvem estratégias de cálculo mental, num contexto de resolução de problemas de adição e subtracção. Para tal, procurou responder-se a três questões: a) Que estratégias de cálculo mental são utilizadas pelos alunos na resolução de problemas de adição e subtracção?; b) De que modo evoluem essas estratégias?; e c) Será que o significado da operação de adição ou subtracção, presente no problema, influencia a estratégia de cálculo mental utilizada na sua resolução? Tendo em conta a problemática do estudo, seguiu-se uma metodologia de natureza qualitativa, tendo sido realizados três estudos de caso. O trabalho de campo deste estudo foi realizado numa turma do 1.º ano do 1.º ciclo do ensino básico, da qual sou professora, tendo sido concluído no início do ano lectivo seguinte, quando os alunos frequentavam o 2.º ano de escolaridade. Os alunos em estudo resolveram três cadeias de problemas, contemplando os diferentes significados das operações de adição e subtracção: as primeiras duas cadeias foram resolvidas a pares, na sala de aula, e a última foi resolvida individualmente, apenas pelos alunos que constituíram os casos e fora da sala de aula. Os registos realizados pelos alunos aquando da resolução dos problemas, juntamente com as gravações áudio, vídeo e as notas de campo, constituíram-se como as principais fontes de recolha de dados. Os dados permitem afirmar que as estratégias de cálculo usadas pelos alunos evoluíram de estratégias elementares baseadas em contagem e na utilização de factos numéricos, para estratégias de cálculo mental complexas, aditivas ou subtractivas das categorias 1010 e N10. Foi possível identificar uma preferência por estratégias aditivas do tipo 1010 na resolução dos problemas de adição e, na resolução dos problemas de subtracção, as estratégias utilizadas pelos alunos variaram com o significado presente em cada problema: foram usadas estratégias subtractivas do tipo 1010 em problemas com o significado de retirar e, na resolução dos problemas com os significados de comparar e completar, de um modo geral, os alunos utilizaram estratégias aditivas do tipo A10, pertencente à categoria N10. Os dados apontam também para uma possível influência do ambiente de aprendizagem na utilização de estratégias de cálculo mental mais eficientes, particularmente a nível da estratégia aditiva do tipo 1010. Os dados permitem ainda concluir que alunos do 1.º ano são capazes de desenvolver e utilizar estratégias de cálculo mental, referidas na literatura a que tive acesso (por exemplo, Beishuizen, 1993; 2001; Buys, 2001; Cooper, Heirdsfield & Irons, 1995; Thompson & Smith, 1999), associadas a alunos mais velhos. Deste modo, os resultados deste estudo salientam a necessidade de, em ambientes de aprendizagem enriquecedores, o professor promover o desenvolvimento de estratégias complexas de cálculo mental, evoluindo para além das estratégias de cálculo elementares, habitualmente associadas aos alunos mais novos.

A method to analyse the alignment of core values in collaborative networked organisations

Since collaborative networked organisations are usually formed by independent and heterogeneous entities, it is natural that each member holds his own set of values, and that conflicts among partners might emerge because of some misalignment of values. In contrast, it is often stated in literature that the alignment between the value systems of members involved in collaborative processes is a prerequisite for successful co-working. As a result, the issue of core value alignment in collaborative networks started to attract attention. However, methods to analyse such alignment are lacking mainly because the concept of 'alignment' in this context is still ill defined and shows a multifaceted nature. As a contribution to the area, this article introduces an approach based on causal models and graph theory for the analysis of core value alignment in collaborative networks. The potential application of the approach is then discussed in the virtual organisations' breeding environment context.

Elements of a methodology to assess the alignment of core-values in collaborative networks

Collaborative networks are typically formed by heterogeneous and autonomous entities, and thus it is natural that each member has its own set of core-values. Since these values somehow drive the behaviour of the involved entities, the ability to quickly identify partners with compatible or common core-values represents an important element for the success of collaborative networks. However, tools to assess or measure the level of alignment of core-values are lacking. Since the concept of 'alignment' in this context is still ill-defined and shows a multifaceted nature, three perspectives are discussed. The first one uses a causal maps approach in order to capture, structure, and represent the influence relationships among core-values. This representation provides the basis to measure the alignment in terms of the structural similarity and influence among value systems. The second perspective considers the compatibility and incompatibility among core-values in order to define the alignment level. Under this perspective we propose a fuzzy inference system to estimate the alignment level, since this approach allows dealing with variables that are vaguely defined, and whose inter-relationships are difficult to define. Another advantage provided by this method is the possibility to incorporate expert human judgment in the definition of the alignment level. The last perspective uses a belief Bayesian network method, and was selected in order to assess the alignment level based on members' past behaviour. An example of application is presented where the details of each method are discussed.

Moodle and multiple-choice tests

Multiple-Choice items are used in many different kinds of tests in several areas of knowledge. They can be considered an interesting tool to the self-assessing or as an alternative or complementary instrument to the traditional methods for assessing knowledge. The objectivity and accuracy of the multiple-choice tests is an important reason to think about. They are especially useful when the number of students to evaluate is too large. Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) is an Open Source course management system centered around learners' needs and designed to support collaborative approaches to teaching and learning. Moodle offers to the users a rich interface, context-specific help buttons, and a wide variety of tools such as discussion forums, wikis, chat, surveys, quizzes, glossaries, journals, grade books and more, that allow them to learn and collaborate in a truly interactive space. Come together the interactivity of the Moodle platform and the objectivity of this kind of tests one can easily build manifold random tests. The proposal of this paper is to relate our journey in the construction of these tests and share our experience in the use of the Moodle platform to create, take advantage and improve the multiple-choices tests in the Mathematic area.

A Service Integration Platform for Collaborative Networks

Integrated manufacturing constitutes a complex system made of heterogeneous information and control subsystems. Those subsystems are not designed to the cooperation. Typically each subsystem automates specific processes, and establishes closed application domains, therefore it is very difficult to integrate it with other subsystems in order to respond to the needed process dynamics. Furthermore, to cope with ever growing marketcompetition and demands, it is necessary for manufacturing/enterprise systems to increase their responsiveness based on up-to-date knowledge and in-time data gathered from the diverse information and control systems. These have created new challenges for manufacturing sector, and even bigger challenges for collaborative manufacturing. The growing complexity of the information and communication technologies when coping with innovative business services based on collaborative contributions from multiple stakeholders, requires novel and multidisciplinary approaches. Service orientation is a strategic approach to deal with such complexity, and various stakeholders' information systems. Services or more precisely the autonomous computational agents implementing the services, provide an architectural pattern able to cope with the needs of integrated and distributed collaborative solutions. This paper proposes a service-oriented framework, aiming to support a virtual organizations breeding environment that is the basis for establishing short or long term goal-oriented virtual organizations. The notion of integrated business services, where customers receive some value developed through the contribution from a network of companies is a key element.

A aprendizagem da Matemática no 1º ciclo através de atividades de investigação numa comunidade de aprendizagem

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Educação Matemática na Educação Pré-Escolar e nos 1º e 2º Ciclos do Ensino Básico na especialidade de Didática da Matemática