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


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


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


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


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


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


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.


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


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.

...



• Sala de Reuniões– comunicação sincrônica – favorece a cooperação

• Mural Virtual– comunicação assíncrona– favorece a cooperação

• Caixa de Respostas– FAQs sobre o conteúdo do curso



• 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


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?


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


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


O Protótipo


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.


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

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