Um Framework para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet

Um Framework para desenvolvimento de Ambientes

Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet

André Neves, Flávia Barros & Geber Ramalho

Departamento de Informática -- Universidade Federal de Pernambuco Caixa Postal 7851 – CEP 50.732-970 Recife PE Brazil

E-mail: {ammn,fab,glr}@di.ufpe.br

SEMISH’99

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Ambientes Virtuais de Estudo na Internet

• Utilizam a Internet como mediadora nos processos de construção de conhecimento (ensino/aprendizagem) – como complemento aos cursos presenciais, ou – como facilitador de cursos à distância.

• A Internet é o maior repositório on-line de informação diversificada e atualizada, oferecendo:– consulta a hipertextos– acervo variado e ilimitado– ferramentas para comunicação entre estudantes e

professores

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Ambientes Virtuais de Estudo na Internet

• O que queremos?

– facilidade na edição do material didático

– acesso on-line a este material de forma personalizada

– possibilidade de cooperação entre seus usuários

– recuperação precisa de material bibliográfico na Internet

– notificação personalizada sobre mudanças ocorridas no ambiente

– um módulo de FAQs sobre o assunto sendo estudado

– exercícios de fixação

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Modelos computacionais em Educação: O que temos

• Modelo Interativo – Sistemas IAC (dec. 70) e Tutores Inteligentes (dec. 80)

• e.g., SOPHIE e SEI– soluções ad hoc para domínios específicos

• Modelo Participativo– Ambientes virtuais de estudo (dec. 90)

• e.g., OLA (Austrália), AulaNet (PUC-Rio), VIRTUS (UFPE)– ferramentas genéricas

• porém a interação entre sujeitos (estudantes e professores) pode se tornar inviável em comunidades de grande porte

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Modelos computacionais em Educação: O que propomos

• Modelo Cooperativo

– Ambientes virtuais de estudo cooperativo (dec. 90) – Entidades de software (“agentes inteligentes”) cooperam

com os sujeitos • facilitando o processo de comunicação em comunidades

de grande porte • otimizando a precisão na recuperação de informação em

grandes acervos como a Web

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Modelos computacionais em Educação: O que propomos

• Modelo Cooperativo– Segue as recentes diretrizes pedagógicas

• abordagem sócio-construtivista-interacionista [Vygostsky 1980]

• respeita o caráter exploratório, interativo, comunicativo e autônomo da aprendizagem

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI

• Um Framework para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet:– construído utilizando técnicas de Inteligência Artificial dentro

da abordagem de agentes inteligentes [Russel & Norvig 95]

– atendendo aos requisitos do modelo cooperativo

• Por que usar a Internet? – por seu caráter essencialmente interativo e personalizado

• Por que agentes inteligentes ?– realizam tarefas que requerem “racionalidade” e autonomia

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: Descrição Geral

• Critérios de Engenharia de Software– modularidade, extensibilidade, reusabilidade, portabilidade e

facilidade de uso por parte de professores e alunos

• Critérios da Inteligência Artificial– racionalidade, autonomia, distribuição de tarefas,

comunicação, coordenação

• Agentes Inteligentes– um paradigma de programação que possibilita criação de

sistemas de software com as características citadas acima.

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: Arquitetura

CGICGIBrowser

Entidades Ativas

NavegadorConsultorMonitorNotificadorEditor P

ER

LP

ER

L

Entidades Passivas

HipertransparênciasGlossárioBiblioteca virtualCaixa de respostasMural virtualSala de reuniõesFichas dos estudantesExercícios de fixação A

SC

II e

HT

ML

AS

CII

e H

TM

L

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: entidades passivas

• Hipertransparências– hipertextos com o conteúdo didático do curso

• Glossário – base de conhecimento: ontologia do domínio

IA

Aplicações

Regras Prod.LPO

AprendizagemRep. Conh.BuscaIntrodução

Sis. Espec.

...

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: entidades passivas

• Sala de Reuniões– comunicação sincrônica – favorece a cooperação

• Mural Virtual– comunicação assíncrona– favorece a cooperação

• Caixa de Respostas– FAQs sobre o conteúdo do curso

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: entidades passivas

• Biblioteca virtual– ponteiros para referências internas e externas ao ambiente

que tenham relação com o tema (domínio) do curso

• Fichas dos estudantes– “profile” com as preferências de cada estudante– “login” das sessões de cada estudante

• Exercícios de Fixação– utilizados pelo estudante na sua auto-avaliação

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: entidades ativas

• Agente Navegador– navegação das hipertransparências

– criação das páginas de multi-links

– consulta à biblioteca virtual

Página multi-link para o termo: planejamento

Conceitos básicos: Busca Cega e HeurísticaConceitos relacionados: AplicaçõesBiblioteca Virtual: R4, R6, R9Busca na Web: deseja consultar a Web?

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: entidades ativas

• Agente Editor

• Agente Consultor– chatterbot para responder FAQs sobre o domínio do curso

• Agente Monitor– responsável pelas fichas dos estudantes

– acompanha o estudante na sua auto-avaliação

• Agente Notificador– notifica estudantes e professores, de modo personalizado,

sobre modificações no ambiente

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: sociedade de agentes

Navegador Notificador Consultor Monitor Editor

Hipertransparências

Glossário

Biblioteca virtual

Caixa de respostas

Mural virtual

Sala de reuniões

Fichas dos estudantes

Exercícios de fixação

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

O Protótipo

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

FAVECI: Considerações Finais

• Construído dentro do paradigma de Agentes Inteligentes– modelo cooperativo;

• O framework é modular e independente de domínio de aplicação– favorece a extensibilidade e a reusabilidade de seus

componentes (agentes e bases de conhecimento).

• Os ambientes gerados podem ser usados como– complemento a aulas expositivas ou

– em cursos para o ensino à distância.

A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

Considerações Finais

• Avaliação preliminar– O FAVECI foi utilizado na criação de ambientes em uso

• no âmbito da UFPE, como complemento a aulas presenciais– aumentando a motivação e o entrosamento dos alunos,

melhorando seu desempenho global no curso

• na iniciativa privada, como ambiente de ensino à distância– CHESFCHESF

• Trabalhos futuros– Validação do sistema

– Projeto FIACI (Protem-CC)

• Ferramentas Inteligentes para Aprendizagem Cooperativa na Internet