A Tecnologia de Workflow como Importante Ferramenta de ...€¦ · Learning Management System (LMS): Tem como objetivo auxiliar o planejamento, a disponibilização e o ... Workflow:

A Tecnologia de Workflow

como Importante Ferramenta de Apoio para a

Modelagem, Gestão e Melhoria Contínua do

Processo em Educação a Distância

Autores:

Valeska Pivoto Patta Marcondes (INATEL)Germano de Souza Kienbaum, PhD (LAC/INPE)

Solon Venâncio de Carvalho, Dr. (LAC/INPE)

SUMÁRIO

� Histórico da Pesquisa� A Tecnologia Educacional e a EAD

� Evolução dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem� Processos de Negócios X Processos de Aprendizagem� A Tecnologia de Workflow� Motivação� Objetivos� Projeto do Sistema

� A Arquitetura do Sistema� Casos de uso

� Estágio Atual da Pesquisa� O Protótipo WfCM

� Trabalhos Futuros e Conclusão� Referências bibliográficas

Histórico da Pesquisa

� Este trabalho é continuação de pesquisas anteriores realizadas pelo grupo NEMESIS (Núcleo de Estudos em Modelagem e Simulação de Sistemas) e está sendo elaborado como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre no Curso de Computação Aplicada da Pós-Graduação do INPE.

� Áreas de concentração de pesquisa do grupo NEMESIS:� Abordagem integrada para modelagem, simulação e gestão

automatizada de processos em geral, com aplicações em:

� Gerência de projetos;� Educação à distância.

� Aumento do uso da tecnologia de informação no domínio da educação;

� Aumento das expectativas dos estudantes e professores com relação aos sistemas de apoio ao processo educacional;

� Sistemas EAD atingem um público diverso, distribuído globalmente, com diferentes habilidades, educação e objetivos.

A Tecnologia Educacional e a EAD

Gestão do processo ensino/aprendizagem torna-se um grande desafio!

� Learning Management System(LMS):� Tem como objetivo auxiliar o planejamento, a disponibilização e o

gerenciamento de eventos dentro de um ambiente educacional, incluindo desde o controle de ferramentas administrativas até ferramentas de comunicação;

� Foco na gerência dos aprendizes, mantendo registrada através de ferramentas administrativas a atuação dos mesmos nas atividades de treinamento;

A Evolução dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs)

� Learning Content Management Systems (LCMS):� Em adição à gerência administrativa provida pelos sistemas LMS,

provêm ferramentas para construção e gestão do conteúdo educacional.

Sistemas EAD

tradicionais

Oferta da grade de cursos; apoio ao gerenciamento do processo administrativo de instituições de ensino.

Décadas de 80 e 90:� Learning Management Systems (LMS)

A Evolução dos AVAs

Problemas do Tipo I – Limitações de Natureza Tecnológica:� Foco nas atividades administrativas;� Não permitem a modelagem dos aspectos dinâmicos de um

processo de aprendizagem;� Não focam o processo de aprendizagem;

� Learning Content Management Systems (LCMS):� Em adição à gerência administrativa provida pelos sistemas LMS,

possuem ferramentas para construção e gestão do conteúdo educacional.

� Exemplo: WebCT, Blackboard

A Evolução dos AVAs

� Problemas Remanescentes do Tipo II – Natureza Didática:� Ambiente de aprendizagem estático: nem os cursos publicados,

nem suas componentes mudam durante uma sessão de aprendizagem particular.

� “Um modelo atende a todos”: não considera diferentes habilidades, estilos ou níveis de conhecimento dos aprendizes.

Exemplo de sistema LMS:Teleduc

� Desenvolvido conjuntamente pelo Núcleo de Informática Aplicada à Educação (Nied) e pelo Instituto de Computação (IC) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp);

� É uma ferramenta livre, de código aberto que utiliza a arquitetura LAMP (Linux, Apache, MySql e PHP).

� Ciclo de vida de um Processo de Negócios[1]:

[1]: Hollingsworth D., The Workflow Reference Model: 10 Years On, In Workflow Handbook 2004, Publisher: The WfMC, 2004.

Fase de Modelagem e Projeto:

Definição do modelo conceitual, participantes e papéis. Definição de ações, tarefas, atividades e regras. Especificação dos serviços,interfaces e fluxos de execução.

Fase de Execução:

Onde o processo de negócio é executado.

Fase de Análise e Melhoria:

Onde o processo de negócio em execução é observado, analisado e melhorado para atingir um determinado objetivo.

Processos de Negócios X Processos de Aprendizagem

Processos de Negócios X Processos de Aprendizagem

� Ciclo de vida de um Processo de Aprendizagem[1]:

Fase de Modelagem:

Onde um processo de aprendizagem é modelado com todos os seus componentes.

Fase de Aprendizado:

Onde o processo de aprendizagem é executado.

Fase de Observação e Melhoria:

Onde o processo de aprendizagem é monitorado, analisado e melhorado para suprir uma situação particular.

[1]: Denis Helic, Janez Hrastnik, Hermann Maurer: An Analysis of Application of Business Process Management Technology in E-Learning Systems, In Proceedings of E-Learn 2005 , pages 2937-2942, AACE, Charlottesville, USA, 2005.


� Conceitos fundamentais[1]:

� Processo de negócio: conjunto de procedimentos ou atividades interligadas, que coletivamente realizam um objetivo ou política de uma empresa, dentro do contexto de sua estrutura organizacional, definindo papéis e interação de seus participantes.

� Workflow: é a automatização de um processo de negócio, no seu todo ou em partes, durante o qual documentos, informações, ou tarefas são passadas de um participante para outro para tomada de ação, de acordo com um conjunto de regras procedimentais.

� Sistema de gerenciamento de Workflow:é um aplicativo computacional para definir, criar e gerenciar a execução de um modelo de workflow, utilizando uma ou mais máquinas de workflow (workflow engines), capazes de interpretar a definição do processo e interagir com seus participantes.

[1]: WORKFLOW MANAGEMENT COALITION (WfMC). The Workflow Reference Model. Disponível em: <http://www.wfmc.org/>. Acesso em: 27 jan. 2005.

� Modelo de Referência de um Sistema de Gerenciamento de Workflow


� (fonte: WfMC)

Elaboração, execução automática e gestão dos cursos.

Oferta da grade de cursos; apoio ao gerenciamento do processo administrativo de instituições de ensino.

Sistemas EAD tradicionais (LMS) podem ser utilizados como base para o desenvolvimento de um AVA mais completo (LCMS), através da criação e integração de um módulo baseado na tecnologia de Workflow, expandindo funcionalidades de natureza tecnológica:

Motivação 1

Sistemas EAD

tradicionais

Workflow

Motivação 2

[1] Denis Helic, Janez Hrastnik, Hermann Maurer: An Analysis of Application of Business Process Management Technology in E-Learning Systems, In Proceedings of E-Learn 2005 , pages 2937-2942, AACE, Charlottesville, USA, 2005.

A utilização da tecnologia de Workflow para implementação do processo de aprendizagem permite a abordagem e a implementação de estratégias pedagógicas [1]:

N < 70

N >= 70

N >= 80

N <80

Objetivos

� Propor uma solução completa e de baixo custo para abordar os dois tipos de problemas identificados:

Pelo desenvolvimento de um aplicativo de gerência de workflow(Workflow Course Manager – WfCM), utilizando ferramentas livres e de código aberto, e por sua integração ao sistema TelEduc, de forma a compor um ambiente de apoio a EAD mais completo;

Por meio da aplicação do WfCM, de forma a permitir a abordagem de aspectos de natureza didática, transcendendo o apoio de ordemmeramente tecnológica e organizacional relacionados com a administração de cursos na Web;

� Demonstrar a aplicação da tecnologia de workflow no contexto da EAD, visando a melhoria do processo ensino/aprendizagem:

Arquitetura do Workflow Course Manager - WfCM

Cliente Servidor

- Web Browser - Máquina de Workflow- Base de Dados-Servidor web -TelEduc e WfCM

Diagrama de Casos de Uso do Sistema WfCM

uc Specification

Formador

Aluno

Criar Workflow

Gerenciar Workflow

Executar Workflow

Integrar com TelEduc

«include»

«include»

«include»

Caso de Uso: Criar Workflow

AvaliaçãoW

AvaliaçãoY

Conceitos W

Conceitos Y

Início

FimRecebe

CertificadoNota >=XNota >=X

Nota <X Nota <X

Caso de Uso: Executar Workflow

� Responsável por implementar as funcionalidades que permitirão o usuário Aluno executar um curso previamente criado por um Formador;

� Deverão ser apresentados os conteúdos (mídia) que foram associados a cada atividade do modelo e links ou botões que permitam com que o roteiro seja percorrido até a sua finalização.

Caso de Uso: Gerenciar Workflow

� Responsável por implementar as funcionalidades que permitam a recuperação de informações relacionadas aos modelos e sua execução, como por exemplo, relatórios que indicam quais usuários realizaram determinado curso, em que etapa (atividade) cada usuário se encontra no momento, e outras informações relevantes que poderão ser adicionadas e apresentadas em forma de gráficos;

Caso de uso: Integrar com TelEduc

� Responsável por implementar a integração das funcionalidades do sistema WfCM com o sistema TelEduc;

O sistema WfCM deverá manter as informações persistentes em banco de dados, de forma a não perdê-las quando o usuário sair da aplicação.

Estágio Atual das Pesquisas

� O sistema WfCM está em fase de conclusão de seu desenvolvimento:� Finalização da documentação do sistema;� Finalização das páginas de Help on-line;

� Os casos de uso Criar Workflow, Executar Workflow, Gerenciar Workflow e Integrar com Teleduc foram totalmente implementados na primeira versão do sistema;

A seguir são apresentados exemplos de telas(páginas) do sistema WfCM

Página Principal do WfCM – Visão do Formador

O usuário do tipo “Formador” terá as seguintes funcionalidades disponíveis ao clicar no link “Workflow”:

Página Modelar Diagrama- Visão do Formador

Ao selecionar a opção “Modelar Diagrama” o Formador dará início a criação de um curso (workflow) por meio da utilização dos elementos disponíveis na barra de ferramentas:


O usuário do tipo “Formador” poderá selecionar um workflowpreviamente criado:

Página Selecionar Diagrama – Visão do Formador

Clicando-se na opção Selecionar Diagrama é apresentada uma lista contendo todos os workflows existentes na base de dados:


O usuário do tipo “Formador” poderá visualizar gráficos ou gerarrelatórios contendo informações da execução dos workflows:

Página Visualizar Gráficos – Visão do Formador

Vários gráficos e relatórios estão disponíveis para análise dos modelos executados ou em execução. O Formador seleciona a informação desejada e por meio dos botões “Gráfico” ou “Relatório” obtém o resultado em forma de gráfico ou texto respectivamente:

Página Visualizar Gráfico – Visão do Formador

Exemplo de visualização das informações (nota final de cada atividade de avaliação por aluno) em forma de gráfico: :

Página Visualizar Relatório – Visão do Formador

Exemplo de visualização do relatório (em formato PDF) da nota final de cada atividade de avaliação, obtida por cada aluno:

Página Principal do WfCM – Visão do Aluno

O usuário do tipo “Aluno” terá as seguintes funcionalidades disponíveis ao clicar no link “Workflow”:


Listar Workflows “Não Iniciados”

A opção “Não Iniciado” permite a visualização dos modelos disponíveis, caso existam, bem como sua execução.

Página “Workflows não Iniciados” – Visão do Aluno

Exemplo de uma lista de workflows com status “Não Iniciado”.Ao clicar no ícone “Executar” o usuário Aluno iniciará o processo de execução do respectivo workflow.


Listar Workflows “Em Andamento”

A opção “Em Andamento” permite a visualização de todos os modelos que já tiveram sua execução iniciada bem como a execução dos mesmos a partir da última atividade finalizada.


Listar Workflows “Concluídos”A opção “Concluído” permite a visualização de todos os modelos que já tiveram sua execução concluída bem como a visualização de informações sobre a execução dos mesmos, tais como as atividades executadas, a data e hora de início e fim, a duração e a nota obtida.

Trabalhos Futuros

� Modelagem e Implementação de estratégias pedagógicas utilizando a abordagem com base em Workflow e adotando cenários alternativos:� Leitura na Web;� Tutorial na Web;� Extração e Reuso de Conhecimentos (knowledge mining);� Aprendizagem Baseada em Projetos

� Utilizar a metodologia e suas ferramentas com o fim de obter melhorias graduais no processo de ensino/aprendizagem utilizando AVAs

Conclusão (1)

� Os sistemas para EAD tradicionais como o TelEduc não suprem todas as funcionalidades desejáveis para auxiliar nos procedimentos de elaboração de cursos, monitoramento e gestão do processo de ensino/aprendizagem;

� Funcionalidades extras deste tipo podem ser inseridas em sistemas para uso na Web por meio da tecnologia de Workflow, geralmente associada na literatura à área de gerência de processos (BPM - Business Process Management) e seus sistemas de apoio.

Conclusão (2)

� A aplicação da tecnologia de Workflow em ambientes EAD objetiva a criação de funcionalidades que transcendem aspectos meramente tecnológicos e organizacionais, permitindo também a abordagem de questões relacionadas com a estratégia didática e a melhoria do processo educacional

� A integração de técnicas da área de gestão de processos e da tecnologia educacional é possível de ser realizada, mesmo em sistema tradicionais para EAD já existentes, como o Teleduc, visando convertê-los em ambientes de apoio a EAD mais completos do tipo LCMS.

Este trabalho apresentou o projeto e a implementação de um aplicativo que demonstra a abordagem proposta, denominado Workflow Course Manager - WfMC, para ser utilizado como módulo de expansão do ambiente EAD TelEduc.

Referências bibliográficas

� Atutor. Atutor: Learning Content Management System. 2005. Disponível em: <http://www.atutor.ca/>. Acesso em: 15 ago 2005.

� BICUDO, S. F. Uma Abordagem Integrada para Educação A Distância Usando Gestão de Processos e Simulação de Sistemas. Tese de Doutorado do Curso de Pós-Graduação em Computação Aplicada CAP/INPE. Instituto Nacional dePesquisas Espaciais – INPE. São José dos Campos, 2006.

� Blackboard Inc. Blackboard Oficial Site. Disponível em: <http://www.blackboard.com/>. Acesso em: 15 ago 2005.

� Cerceau, A. Formação a Distância de Recursos Humanos para Informática Educativa. 1998. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação), Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, 1998.

� Claroline.Net. Claroline : Open Source e-Learning. 2005. Disponível em: <http://www.claroline.net/>. Acesso em: 15 ago 2005.


� Denis Helic, Janez Hrastnik, Hermann Maurer: An Analysis of Application ofBusiness Process Management Technology in E-Learning Systems, In Proceedings of E-Learn 2005, pages 2937-2942, AACE, Charlottesville, USA, 2005.

� GREENBERG, L. LMS and LCMS: What´s the Difference? Disponível em: <http://www.learningcircuits.org/2002/dec2002/greenberg.html>. Acesso em: 03 mar. 2005.

� Hollingsworth D., The Workflow Reference Model: 10 Years On, In Workflow Handbook 2004, Publisher: The WfMC, 2004, http://www.wfmc.org/standards/docs/Ref_Model_10_years_on_Hollingsworth.pdf

� Joe Lin, Charley Ho, Wasim Sadiq and Maria E. Orlowska. Using Workflow Technology to Manage Flexible e-Learning Services. Journal of Educational Technology & Society, Volume 5, Issue 4, 2002. IEEE Learning Technology Task Force, October 2002.


� KIENBAUM, G.S.; BICUDO, S.F.; MARCONDES, V. P. P. Construçao e Gestão de Conteúdo Educacional Usando Gestão de Processos e Simulação de Sistemas. In: CICLO DE PALESTRAS SOBRE NOVAS TECNOLOGIAS NA EDUCAÇÃO, 2006, Porto Alegre. Anais do VII Ciclo de Palestras sobre Novas Tecnologias na Educação. Porto Alegre, CINTED – UFRGS, 2006. V.1. pp 1-11.

� MARCONDES, V. P. P. ;KIENBAUM, G.S.; BICUDO, S.F. Aplicação da Tecnologia de Workflow na Modelagem e Gestão do Processo em Educação a Distância. In: VIII Encontro Virtual Educa, 2007, São José dos Campos. VIII Encontro Virtual Educa, 2007.

� Moodle Moodle. 2004. Disponível em: <http://www.moodle.org/>. Acesso em: 15 ago 2005.

� OSWorkflow (OpenSymphony) .Disponível em:� <http://www.opensymphony.com/osworkflow/>. Acesso em: 01 fev. 2007.


� Rocha, H. V. Projeto TelEduc: Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologia para Educação a Distância. In: IX CONGRESSO INTERNACIONAL DE EDUCAÇÃOA DISTÂNCIA DA ABED, 2002. São Paulo, São Paulo. Anais... São Paulo: ABED, 2002.

� Webct Inc. WebCT: Learning Without Limits. Disponível em: <http://www.webct.com/>. Acesso em: 15 ago 2005.

� WORKFLOW MANAGEMENT COALITION (WfMC). The Workflow ReferenceModel. Disponível em: <http://www.wfmc.org/>. Acesso em: 27 jan. 2005.

Valeska Pivoto Patta Marcondes - [email protected]

Germano de Souza Kienbaum - [email protected]

Solon Venâncio de Carvalho - [email protected]

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