Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE CIÊNCIAS
TECNOLOGICAS, DA TERRA E DO MAR
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA DE AGENTES PARA AUXILIAR O
ENSINO/APRENDIZAGEM DE PERIODONTIA
Área de Inteligência Artificial
Raphael Luiz Nascimento
Itajaí (SC), Junho de 2004.
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE CIÊNCIAS
TECNOLOGICAS, DA TERRA E DO MAR
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
APLICAÇÃO DA TECNOLOGIA DE AGENTES PARA AUXILIAR O
ENSINO/APRENDIZAGEM DE PERIODONTIA
Área de Inteligência Artificial
Raphael Luiz Nascimento
Relatório apresentado à Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão do Curso de Ciência da Computação para análise e aprovação.
Itajaí (SC), Junho de 2004.
i
EQUIPE TÉCNICA
Acadêmico
Raphael Luiz Nascimento
Professor Orientador
Anita Maria da Rocha Fernandes, Dra.
Professor Co-orientador
Ana Paula Soares Fernandes, Dra
Coordenadores dos Trabalhos de Conclusão de Curso
Anita Maria da Rocha Fernandes, Dra.
César Albener Zeferino, Dr.
Coordenador de Curso
Luís Carlos Martins
ii
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho, em especial aos meus pais,
Darcy e Elisa, o quais acreditaram na minha
capacidade desde o início da minha vida e me
ampararam nos momentos de alegria e tristeza,
contribuindo para a realização de todos os meus
objetivos.
iii
AGRADECIMENTOS
A Deus por minha existência.
Meus agradecimentos especiais à minha famíla (Darcy, Elisa, Letícia, Lediana, Rhégis, Lisa).
Vocês representam muito na minha vida.
A minha namorada Emanuele que sempre esteve do meu lado, entendeu as minhas dificuldades
e sempre me deu forças para concretizar este objetivo.
Agradecimentos honrosos aos meus tios, tias, primos e primas.
A minha orientadora Anita, que sempre acreditou em mim, e me apoiou nos momentos de
dificuldade e me fez crescer profissionalmente e como pessoa.
A minha co-orientadora Ana, pois mesmo distante, me ajudou na concretização deste trabalho.
Aos meus amigos Matheus, Jonas, Baron, Thiago e Theodoro. Conhecê-los foi gratificante,
aprendi muito com vocês .
Aos meus amigos que conheci, fiz amizade, pude ajudar e ser ajudado no Laboratório de
Computação (Ariel, Fernanda, Carlos, Gomes, Kokubo, Mathias, Júlia, Luciana, Everton, Caneca, Elis,
Marlei, Luca, Santiago, Crispim, Júlio).
iv
SUMÁRIO
DEDICATÓRIA ............................................................................................ ii
AGRADECIMENTOS.................................................................................iii
SUMÁRIO..................................................................................................... iv
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ...............................................viii
LISTA DE FIGURAS .................................................................................. ix
LISTA DE TABELAS..................................................................................xi
LISTA DE TABELAS..................................................................................xi
RESUMO ....................................................................................................xiii
ABSTRACT ................................................................................................xiv
I - INTRODUÇÃO ........................................................................................ 1
1. APRESENTAÇÃO....................................................................................................... 1
2. JUSTIFICATIVA......................................................................................................... 3
3. IMPORTÂNCIA DO TRABALHO ........................................................................... 4
4. OBJETIVOS ................................................................................................................. 5
4.1 Objetivo Geral ............................................................................................................ 5
4.2 Objetivos Específicos.................................................................................................. 5
5. METODOLOGIA ........................................................................................................ 6
II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................ 8
1. INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO ........................................................................... 8
1.1. Introdução.................................................................................................................. 8
1.2. Classificação de Software Educacional ................................................................... 9
2. SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES .............................................................. 11
2.1 Definições .................................................................................................................. 11
v
2.2. Sistemas Tutores Inteligentes X CAI..................................................................... 12
2.3. Arquitetura de um STI ........................................................................................... 14
2.3.1. Módulo de Domínio ............................................................................................... 14
2.3.2. Módulo do Estudante ............................................................................................. 15
2.3.3. Módulo Tutor ......................................................................................................... 15
2.3.4. Módulo de Interface ............................................................................................... 17
2.4. STI para Web .......................................................................................................... 18
3. ENSINO A DISTÂNCIA (EaD)................................................................................ 20
3.1. Características da Educação a Distância .............................................................. 20
3.2. Desenvolvimento de Sistemas de EaD ................................................................... 24
4. AGENTES INTELIGENTES ................................................................................... 25
4.1. Características ......................................................................................................... 25
4.2. Classificação de Agentes ......................................................................................... 27
4.3. Agentes Inteligentes e STI ...................................................................................... 29
5. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL DISTRIBUÍDA (IAD)........................................ 30
5.1. Resolução Distribuída de Problemas..................................................................... 31
5.2. Sistemas Multiagentes (SMA) ................................................................................ 31
5.2.1. Características de SMA.......................................................................................... 33
5.2.2. Divisão de Sistemas Multiagentes ......................................................................... 34
5.3 Linguagens de Comunicação entre Agentes .......................................................... 34
5.3.1. KQML (Knowledge and Manipulation Language)................................................ 34
5.3.2. Sintaxe da KQML .................................................................................................. 35
6. TÉCNICA DE IA UTILIZADAS NO PROJETO .................................................. 36
6.1 SISTEMAS ESPECIALISTAS (SE) ...................................................................... 36
6.1.1 Definições................................................................................................................ 36
6.1.2 Arquitetura de um SE.............................................................................................. 37
vi
7. FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA NA SAÚDE ............................... 38
7.1. Sistema ADELE (Agent for Distance Education) ................................................ 38
7.1.1 Arquitetura do ADELE ........................................................................................... 39
7.1.2 Implementação do ADELE ..................................................................................... 40
7.1.3 Sistema de Simulação.............................................................................................. 40
7.1.4 Avaliação do ADELE.............................................................................................. 43
7.2 FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA EM ODONTOLOGIA........... 44
7.2.1 STUDYlink ............................................................................................................. 44
7.2.2 ArcMesa Educators ................................................................................................. 46
7.2.3 Baylor College of Dentistry .................................................................................... 47
7.2.4 Virtual Classroom ................................................................................................... 47
8. INTRODUÇÃO A PERIODONTIA ........................................................................ 49
III. DESENVOLVIMENTO....................................................................... 51
1. MODELO PROPOSTO............................................................................................. 51
1.2. Agentes Inteligentes................................................................................................. 54
1.3. Módulo de Dados do Aluno .................................................................................... 60
1.4 Módulo de Conteúdo instrucional .......................................................................... 61
1.5 Módulo de Casos Virtuais........................................................................................ 62
1.6. Tecnologia Utilizada................................................................................................ 63
2. MODELAGEM DO SISTEMA ................................................................................ 63
2.1 Diagramas de casos de uso....................................................................................... 63
2.1.1 Cenário Administrador............................................................................................ 64
2.1.2 Cenário Aluno ......................................................................................................... 72
2.1.3 Cenário Professor .................................................................................................... 78
2.2 Diagrama de Classes ................................................................................................ 84
2.3 Implementação.......................................................................................................... 85
vii
2.3.1 Mapa do Portal ........................................................................................................ 87
2.3.2 Módulo Administradores......................................................................................... 88
2.3.3 Módulo Alunos........................................................................................................ 90
2.3.4 Módulo Professores................................................................................................. 91
2.4 Aulas do Portal ......................................................................................................... 92
2.4.1 Ambiente Aula ........................................................................................................ 92
2.4.2 Ambiente Caso Clínico ........................................................................................... 94
V- CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ............................................ 97
BIBLIOGRAFIA....................................................................................... 101
ANEXOS .................................................................................................... 108
viii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CAI Computer Aided Instruction
DAI Distributed Artificial Intelligent
EaD Ensino a Distância
ICAI Intelligent Computer Aided Instruction
KQML Knowledge and Manipulation Language
MIT Massachusetts Institute of Technology
MOP Memory Organization Packets
NASA National Aeronautics and Space Administration
PHP Processor Hypertext
RDP Resolução Distribuída de Problemas
SE Sistemas Especialistas
SENAC Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial
SMA Sistema Multiagente
SMAC Sistema Multiagente Cognitivo
SMAR Sistema Multiagente Reativo
STI Sistemas Tutores Inteligentes
ix
LISTA DE FIGURAS Figura 1: Arquitetura do Adele. ................................................................................................................ 5
Figura 2: Arquitetura de STI ................................................................................................................... 14
Figura 3: Sistema MCOE ........................................................................................................................ 30
Figura 4: Exemplo da Utilização da Linguagem KQML........................................................................ 35
Figura 5: Arquitetura Básica de um Sistema Especialista....................................................................... 37
Figura 7: Adele em uma aplicação de diagnóstico clínico...................................................................... 39
Figura 8: Tela Inicial do Sistema ADELE .............................................................................................. 41
Figura 9: Tela da Simulação, Visão Intraoral do Paciente...................................................................... 42
Figura 11: Ensino a Distância da Universidade de Londres ................................................................... 45
Figura 12: Sistema ArcMesa ................................................................................................................... 46
Figura 13: Curso Dental Caries oferecido pela Baylor College of Dentistry......................................... 47
Figura 14: Funcionamento do sistema Virtual Classroom...................................................................... 48
Figura 15: Página inicial do Sistema Virtual Classroom ........................................................................ 49
Figura 16: Estrutura básica do Modelo ................................................................................................... 53
Figura 17: Agente de Investigação do Aluno.......................................................................................... 55
Figura 18: Intervalos para a variável Nota .............................................................................................. 55
Figura 19: Agente de Conteúdo Instrucional .......................................................................................... 57
Figura 20: Intervalos para Variável Nota Teórica................................................................................... 58
Figura 20: Agente de Casos Virtuais....................................................................................................... 59
Figura 21: Cenários do Projeto................................................................................................................ 64
Figura 22: Ações do Usuário Administrador .......................................................................................... 65
Figura 23: Cenário do Aluno................................................................................................................... 73
Figura 24: Cenário Professor................................................................................................................... 79
Figura 25: Diagrama de classes do Portal Periodontal............................................................................ 84
Figura 26: Diagrama Lógico do Banco de Dados ................................................................................... 86
Figura 27: Diagrama Físico do Banco de Dados..................................................................................... 86
Figura 28: Mapa do Portal....................................................................................................................... 87
Figura 29: Tela inicial do Portal Periodontal .......................................................................................... 88
Figura 30: Módulo Administradores ....................................................................................................... 89
x
Figura 31: Módulo Alunos ...................................................................................................................... 90
Figura 32: Módulo Professores ............................................................................................................... 91
Figura 33: Ambiente de Aula .................................................................................................................. 93
Figura 34: Ambiente Caso Clínico.......................................................................................................... 94
Figura 35: Visualização do Caso Clínico................................................................................................ 95
xi
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Diferenças entre os modelos STI x CAI.................................................................................. 13
Tabela 2: Variáveis Lingüísticas utilizadas pelo sistema........................................................................ 56
Tabela 3: Variáveis Lingüísticas para o conjunto Difuso da Variável Nota Teórica.............................. 58
Tabela 4: Efetua Login............................................................................................................................ 65
Tabela 5: Seleciona Aula......................................................................................................................... 66
Tabela 6: Seleciona Avaliação Teórica................................................................................................... 66
Tabela 7: Seleciona Casos Clínicos ........................................................................................................ 68
Tabela 8: Seleciona Conteúdo................................................................................................................. 69
Tabela 9: Seleciona Cursos ..................................................................................................................... 69
Tabela 10: Seleciona Textos ................................................................................................................... 70
Tabela 11 Seleciona Usuários ................................................................................................................. 70
Tabela 12: Seleciona Vídeos ................................................................................................................... 71
Tabela 13: Diagnóstica Casos Clínicos da Aula ..................................................................................... 73
Tabela 14: Efetua Login.......................................................................................................................... 74
Tabela 15: Freqüenta as Aulas ................................................................................................................ 74
Tabela 16: Participa de Chat ................................................................................................................... 75
Tabela 17: Participa do Fórum................................................................................................................ 75
Tabela 18: Realiza Avaliação da Aula .................................................................................................... 76
Tabela 19: Visualiza seus Dados............................................................................................................. 76
Tabela 20: Visualiza Histórico das Disciplinas....................................................................................... 77
Tabela 21: Visualiza Quadro de Docentes .............................................................................................. 77
Tabela 22: Visualiza Conteúdo Teórico da Aula .................................................................................... 78
Tabela 23: Efetua Login.......................................................................................................................... 79
Tabela 24: Participa de Chat ................................................................................................................... 79
Tabela 25: Participa do Fórum................................................................................................................ 80
Tabela 26 : Seleciona Currículo .............................................................................................................. 81
Tabela 27: Seleciona Projetos ................................................................................................................. 81
Tabela 28: Seleciona Avisos ................................................................................................................... 82
xii
Tabela 29: Seleciona Bibliografia ........................................................................................................... 82
Tabela 30: Seleciona Links ..................................................................................................................... 83
Tabela 31: Aulas Portal Periodontal........................................................................................................ 92
xiii
RESUMO
NASCIMENTO, R.L., Aplicação da Tecnologia de Agentes para Auxiliar o Ensino/ Aprendizagem
de Periodontia. Trabalho de conclusão de curso defendido na Universidade do Vale do Itajaí, Curso de
Ciência da Computação, Itajaí, Junho de 2004.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento do Portal Periodontal, um ambiente virtual de ensino para
graduandos de odontologia e com o estudo de caso a disciplina de periodontia, visando a busca de
novas abordagens para a capacitação de profissionais, que sejam interessantes, estimulantes e que
possam propiciar resultados satisfatórios. Com a utilização de recursos tecnológicos existentes nas
áreas de Inteligência Artificial, Internet e Informática na Educação o Portal propõe um diferencial entre
outros ambientes virtuais de ensino, realizando um nivelamento onde o objetivo principal é a triagem
do conteúdo instrucional para o aluno de acordo com o seu conhecimento. Seu conhecimento é tratado
tanto no contexto teórico da disciplina como no contexto prático, realizando diagnósticos de casos
clínicos e os testes teóricos da aula.O sistema dispõe de três módulos: Módulo Aluno onde o discente
poderá realizar uma série de opções entre elas realizar as aulas do portal; Módulo Administrador onde o
professor responsável pelo ambiente pode cadastrar o conteúdo instrucional do portal; Módulo
Professor onde o professor colaborador do Portal pode interagir com os alunos. Um ambiente virtual
para o diagnóstico de casos clínicos foi implementado para que os alunos possam realizar os
diagnósticos dos casos clínícos numa interface onde o mesmo possui junto todas informações do caso.
O portal foi implementado para a arquitetura Web utilizando a linguagem PHP e o banco de dados
Oracle.
xiv
ABSTRACT
NASCIMENTO, R.L., Aplicação da Tecnologia de Agentes para Auxiliar o Ensino/ Aprendizagem
de Periodontia. Trabalho de conclusão de curso defendido na Universidade do Vale do Itajaí, Curso de
Ciência da Computação, Itajaí, Junho de 2004.
This work presents the development of the periodontal portal, a virtual teaching environment for
students of odontology with the case study to the periodontology discipline. In order to search new
approaches for capacitating profissionals, that are interesting, stimulating and that can propitiate
satisfatory results. With the use of technological resources which exist in Artificial Inteligence, Internet
and Informatics in Education areas, the portal proposes a diferential among other virtual teaching
environments, accomplishing a levelling where the main objective is the selection of instructional
content for the student according to his/her knowledge. His/her knowledge is treated as in theoretical
content of disicipline as in practical content, accomplishing diagnoses of clinical cases and the
theoretical tests of the class. The system disposes of three modules: Student Module where the student
could accomplish a set of options among them to accomplish the portal classes; Administrator Module
where the responsible professor by the environment can register the instructional content of the portal;
Professor Module where the collaborator professor of the portal can interact with the students. A virtual
environment for the diagnosis of clinical cases was implemented in order to the student can accomplish
the diagnoses of the clinical cases in an interface in which he/she has all the information of the case.
The portal was implemented for the Web architecture using the PHP language and the Oracle database.
I - INTRODUÇÃO
1. APRESENTAÇÃO
As tecnologias computacionais estão mudando o dia a dia das pesquisas e do mundo dos
negócios e, aos poucos vão produzindo mudanças nas práticas educacionais. Dentro das tecnologias
computacionais, a inteligência artificial vem fornecendo novas abordagens para o ensino e a
aprendizagem. A principal característica da inteligência artificial na educação é que ela tenta
representar algumas características de raciocínio e conhecimento de especialistas, à fim de explorar
estes conhecimentos no processo de ensino/aprendizagem (McARTHUR, 2003).
Uma das aplicações da inteligência artificial na educação refere-se aos Sistemas Tutores
Inteligentes (STI’s). Os primeiros sistemas tutores inteligentes desenvolvidos foram o WEST
(BURTON & BROWN, 1982) e SOPHIE (BROWN, BURTON e de KELLER, 1982). Muito se tem
estudado no que se refere a estrutura e as metas dos sistemas tutores inteligentes (SLEEMAN &
BROWN, 1982; WENGER, 1987; PSOTKA, MASSEY e MUTTER, 1988; dentre outros).
O coração de um STI é o módulo inteligente. Este módulo abrange informações de uma área
particular do conhecimento humano para fornecer as “respostas” ideais para as perguntas, corrigindo
não apenas no resultado final, mas em cada passo intermediário (BONNAR, 1991).
Com o avanço das pesquisas e uma maior integração entre os pesquisadores em inteligência
artificial e em educação, atualmente a aplicação de inteligência artificial nos STI’s não se restringe
apenas à avaliação dos acertos e erros dos alunos mediante os conteúdos, mas se expandem para os
outros três módulos: módulo do aluno – onde pode-se avaliar o nível de conhecimento dos alunos;
módulo pedagógico, que traça a seqüência de tarefas que o aluno deve fazer; e módulo de interface,
através dos estudos de interfaces adaptativas (ibidem).
Considerando este contexto e levando-se em consideração que o sistema educacional,
responsável pela formação mais ampla do indivíduo, não está preparado para avançar no ritmo das
2
trocas tecnológicas que ocorrem na sociedade, faz-se necessário buscar novas abordagens para a
capacitação de profissionais, que sejam interessantes, estimulantes e que possam propiciar resultados
satisfatórios.
Neste contexto, este projeto visa utilizar o modelo proposto por Fernandes (2001b) para
implementar um sistema de ensino/aprendizagem, tendo como estudo de caso a Periodontia, utilizando
PHP e o ambiente Oracle, baseando-se em uma arquitetura multiagentes, que engloba um agente para
controle do módulo do aluno; um agente para o conteúdo instrucional e um agente para controlar os
casos virtuais.
Segundo Jennings (2000), a abordagem multiagente para o projeto e desenvolvimento de
software se constitui numa nova proposta para modelar sistemas complexos. O objetivo desta
abordagem é construir sistemas compostos de múltiplas entidades resolvedoras de problemas (agentes)
que interagem entre si, aumentando o desempenho geral do programa. O escopo de cada entidade é
limitado, diminuindo a complexidade e permitindo unidades de processamento menores e mais
confiáveis.
Um agente é um sistema computacional encapsulado situado em um determinado ambiente,
capaz de agir de forma flexível e autônoma. Segundo Bordini, Vieira e Moreira (2001), agentes são
entidades de software autônomas que interagem através de um ambiente compartilhado por uma
sociedade que possui outros agentes e processos. O comportamento dos agentes é definido por um
repertório pré-definido de ações. (GIRAFFA, 2002).
O agente que controla o conteúdo instrucional, conterá as estratégias pedagógicas que os
professores utilizam para realizar o nivelamento de um aluno atribuindo-lhe um curso individual para
cada aluno, dependendo de seu conhecimento em conteúdos pré-recomendados para o curso de
periodontia.
3
2. JUSTIFICATIVA
Com o avanço da tecnologia o sistema educacional não está preparado para acompanhar o ritmo
acelerado que ocorre com a tecnologia (REINHARDT,1995). Faz-se necessário à busca por novas
técnicas e abordagens para a educação continuada de profissionais, que sejam estimulantes para que
propiciem bons resultados dentro de uma constante atualização tecnológica.
A globalização dos mercados e das indústrias de comunicação está conduzindo a uma rápida
evolução da alta performance dos computadores e comunicações. As infra-estruturas de informação
regional, nacional e global, estão desenvolvendo a melhoria das habilidades para sentir, atuar e
aprender no processo de aprendizagem, ultrapassando as barreiras de tempo e distância. A maneira
como a informação é criada, deliberada e usada nos negócios, no governo e sociedade está mudando
rapidamente (CASAS, 1999).
A utilização da tecnologia da informação, para aplicação dos princípios pedagógicos, tem sido
centrada na criação de ferramentas computacionais em que os estudantes possam trabalhar para
completar a sua memória e inteligência na construção de modelos mentais mais exatos (SALZMAN,
DEDE, LOFTIN, 1995).
O uso da tecnologia vem se difundindo de forma muito rápida na educação e na área da saúde.
Nesta área, a educação é demorada e contínua através de anos de prática. Com o uso intensivo de
tecnologias, tem-se procurado, cada vez mais, propiciar melhores condições e facilidades para o apoio
do processo de ensino/aprendizagem e aquisição de habilidades, atendendo, desta forma, às crescentes
demandas por profissionais capacitados (FERREIRA e BERCHT, 2000).
Este projeto vem justamente propor um ambiente via internet que permita o aprendizado do
odontólogo e a sua atualização em assuntos e técnicas modernas, sem que isto traga problemas perante
a comunidade de pacientes, uma vez que o aluno e/ou profissional terá uma gama de casos em seu
banco de dados virtuais onde fará testes e experimentos que em sua rotina clínica não seria
recomendável, interferindo no diagnóstico correto e tratamento adequado do paciente.
4
3. IMPORTÂNCIA DO TRABALHO
Na era da informação, rótulo já consagrado para caracterizar a sociedade nos dias atuais, torna-
se cada vez mais evidente o aumento da demanda por pessoas portadoras de conhecimentos e
habilidades e, ao mesmo tempo, constata-se que a educação tradicional é incapaz de atender a toda esta
demanda (SCREMIN, 2002).
A importância deste projeto é auxiliar no processo de ensino/aprendizagem de alunos de
odontologia.
A utilização de agentes tem mostrado resultados promissores com escolas infantis, mas não
tem muito subsídio prático de como estudantes universitários respondem a esta tecnologia (SHAW, et
al, 2003).
Sendo assim, este trabalho vem colaborar com o estudo da aplicação de agentes no caso
específico de uso na Odontologia, para reforçar a pesquisa que vem sendo feita com o sistema ADELE.
O Sistema ADELE consiste em um ambiente para o ensino de odontologia geriátrica onde o
aluno poderá resolver os casos virtuais da disciplina a distância.
Sua arquitetura é composta por 4 componentes principais: o agente pedagógico, simulação,
cliente e servidor e o banco de dados. O agente pedagógico consiste em mais dois sub-componentes: o
personagem animado e a máquina de raciocínio. Um outro componente opcional é um gerente de
sessão que controla o ambiente quando o mesmo está se utilizando na abordagem de múltiplos
usuários. A Figura 1 mostra a arquitetura do ADELE. (CARTE, 2003).
5
Figura 1: Arquitetura do Adele.
Fonte: Carte (2003).
O modelo proposto por Fernandes (2001b), juntamente com o modelo do ADELE serão a base
fundamental desta pesquisa.
4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo Geral
Implementar o STI para ensino de graduandos baseado em inteligência artificial, tendo como
estudo de caso a disciplina de Periodontia.
4.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos deste trabalho são:
⇒ Pesquisa da teoria de sistemas tutores inteligentes, agentes, agentes pedagógicos;
⇒ Realizar pesquisas na internet sobre ferramentas que utilizam agentes pedagógicos, para o
ensino a distância;
⇒ Analisar o procedimento de professores de Periodontia com o objetivo de estabelecer quais
as principais variáveis envolvidas em todo o processo, desde o cadastro do aluno até o seu
treinamento em um determinado conteúdo;
6
⇒ Identificar os casos de uso do sistema, analisando quais os atores que farão parte do
sistema e definir suas tarefas no sistema;
⇒ Caracterizar os agentes no sistema, ou seja, definir suas características, ações e
comportamentos;
⇒ Implementar o sistema;
⇒ Estabelecimento junto aos professores das estratégias pedagógicas que serão utilizadas;
5. METODOLOGIA
A metodologia a ser adotada para o desenvolvimento deste trabalho, segue os seguintes etapas:
1) Estudo do procedimento adotado pelos professores de curso de Odontologia da
Universidade Federal de Santa Catarina, com o objetivo de verificar quais os passos por eles
utilizados para verificar as carências dos alunos no que diz respeito aos aspectos práticos da
disciplina;
2) Verificação junto ao (s) especialista (s) de quais as variáveis a serem consideradas, desde o
cadastro do aluno em um curso de especialização até a escolha dos casos que alimentarão o
sistema, bem como avaliação do desempenho dos alunos mediante estes casos;
3) Estabelecimento da arquitetura do (s) agente (s) inteligente (s) que manipulará as
informações. Para isto, será feita uma análise das variáveis envolvidas, bem como dos
procedimentos de avaliação e critérios adotados pelos professores, podendo o (s) agente (s)
ter como base:
a. SE (Sistemas Especialistas)
4) Organização junto ao especialista, das informações, vídeos, textos, casos clínicos,
necessários para cada caso que comporá o banco de casos virtuais, a fim de estabelecer a
estrutura navegacional do sistema;
5) Implementação do Banco de Dados onde irá conter repositório para a informações dos
alunos e os dados necessários para o caso clínico. Neste sentido, será criado um banco no
7
Oracle e desenvolvido o diagrama de entidade relacionamento, diagramas físicos e lógicos,
bem como os dicionários de dados;
6) Projeto da interface do usuário, que seguirá os critérios de ergonomia de interface
necessários em sistemas educacionais;
7) Implementação do (s) agente (s), de acordo com a arquitetura estabelecida;
8) Validação e testes do sistema junto a comunidade de usuários;
8
II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
1. INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO
1.1. Introdução
As profundas mudanças que vêm ocorrendo na emergência de uma sociedade fundada sobre a
informação e o saber, provocando transformações na estrutura do trabalho e do emprego, exigem que
as instituições de ensino estejam atentas para promoverem as alterações necessárias em seus modelos
de ensino.
É evidente que as tecnologias vêm revolucionando a sociedade e, estar em constante processo
de aprendizagem tornou-se condição obrigatória tanto para inserir-se profissionalmente no mercado de
trabalho como para nele permanecer. Esta nova realidade demanda um novo profissional que seja
capaz de evoluir e de se adaptar a um mundo em rápida mudança e principalmente capaz de dominar
essas transformações, ou seja, segundo Papert (2000) apud Scremin (2002), que saiba lidar com
desafios e tenha a habilidade de aprender.
A crescente demanda por educação e a constante necessidade de atualização pessoal e
profissional nas diferentes instâncias do saber e da cultura, no entanto, vêm sinalizando as limitações
dos sistemas de ensino presencial e público. Landin (1997, p.5) apud Scremin (2002) salienta que as
instituições de ensino tradicionais, ainda hoje não dispõem de infra-estrutura para satisfazer aos anseios
da democratização da educação e da igualdade de oportunidades de acesso ao processo de ensino-
aprendizagem.
Novas possibilidades têm sido introduzidas à área educacional devido à presença, cada vez
maior, de microcomputadores nas escolas, e a consolidação da internet como um importante meio de
informação e comunicação. Porém, o uso da internet deve ser examinado dentro do contexto
educacional, até porque a integração da tecnologia não é simplesmente acelerar o processo de
aprendizagem, ou ensinar novas habilidades tecnológicas. O que se deseja é a combinação das técnicas
9
de construção de material multimídia com teorias de aprendizagem atuais consolidadas, na construção
de ambientes de aprendizagem que proporcionem as condições para que os esquemas do conhecimento
evoluam em um sentido determinado.
Tem-se então o surgimento de novos sistemas que utilizam recursos hipermídia, com a
combinação de inteligência artificial objetivando o aperfeiçoamento do ensino/aprendizagem. Todo
programa pode ser considerado um programa educacional que utilize uma metodologia que o
contextualize no processo de ensino/aprendizagem. Utilizando-se desta abordagem, muitos programas
desenvolvidos para outras finalidades estão sendo utilizados como programas educacionais. Essa
flexibilidade de conceituar o programas educacionais, e ao mesmo tempo que amplia-se o conjunto de
programas que podem ser utilizados por educadores, faz com que aumente a necessidade de revisão das
taxonomias tradicionalmente utilizadas na literatura (GIRAFFA & VICARI, 2003).
1.2. Classificação de Software Educacional
Com a evolução dos recursos de software e hardware, tem-se ambientes educacionais mais
complexos, tanto no aspecto de projeto do programa, como na forma de sua utilização. Não se pode
ensinar a todos da mesma maneira. Deve-se oferecer uma diversidade de currículos pedagógicos que
contemplem todos os alunos ao longo do processo de aprendizagem. Para que se possa utilizar
abordagens diferentes para cada tipo de aluno, é necessário a utilização de recursos diferentes que
contemplem todos os tipos de alunos. Surge então os diversos tipos de software educacional.
Segundo Giraffa e Vicari (2003), taxonomias mais tradicionais classificam os programas
educacionais em dois grandes grupos:
• CAI (Computer Aided Instruction);
o Tutoriais;
o Exercício-prática;
o Demonstração;
o Jogos e Simulação;
10
• ICAI (Inteligent Computer Aided Instruction) ou STI (Intelligent Tutoring Systems)
o Sistemas Especialistas;
o Micro-mundos;
o Sistemas de Autoria
o Jogos Educacionais;
Nota-se que esta divisão é baseada somente na forma de sua interface e pela estruturação do
programa, podendo ser questionada, ou seja, pode-se classificar um programa educacional apenas pelos
elementos visualmente identificáveis ? Quando na verdade os ambientes deveriam ser classificados
pela forma de utilização por parte dos professores e alunos. Então torna-se esta classificação flexível,
dependendo do contexto, ou seja, um professor pode classificar um programa em outra classe, dentro
da metodologia que o mesmo seguiu.
A primeira classe de sistemas educacionais apresentados acima são chamados de CAI, e
surgiram na década de 1950, oriundos de projetos na área de Educação (GIRAFFA & VICARI, 2003).
Os CAI’s, por virem da área de educação, apresentam propostas baseadas nas teorias aceitas
pelas comunidades de educadores. Nesta categoria o conteúdo é pré-programado pelo professor,
baseado num currículo e elaborado proceduralmente. Nesses ambientes existem uma série de tarefas a
serem executadas e, à medida que o aluno atinge uma determinado nível de rendimento ou
aprendizado, novas tarefas são disponibilizadas (GIRAFFA & VICARI, 2003).
Segundo Giraffa e Vicari (2003) pode-se encontrar os seguintes tipos de modelos:
• Programas de reforço ou exercício: O aluno pratica e testa conhecimentos de forma dirigida.
• Tutorias: O conteúdo é previamente organizado pelo professor, e o aluno seleciona dentre as
diversas opções disponíveis o conteúdo que deseja estudar.
• Jogos Educacionais e simulações: Nos jogos educacionais o processo de aprendizagem dar-se-á
através de jogos, onde há um processo competitivo (vitória e derrota) e a simulação é a
execução de um modelo previamente definido.
11
No grupo dos STI’s, os programas utilizam-se de técnicas de inteligência artificial, baseiam-se
no conteúdo e independem do método de ensino utilizado, surgiu numa tentativa de fazer com que os
sistemas deixem de ser apenas um virador de páginas eletrônico e se torne um elemento mais
participativo no processo de ensino-aprendizagem. Nesta categoria podem ser encontrados diversos
tipos de modelos (GIRAFFA & VICARI, 2003):
• Sistemas de Autoria: Ferramenta de criação, que possibilita ao aluno explorar um conjunto
amplo de habilidades cognitivas, exercendo a sua criatividade;
• Micromundos: Voltado a desenvolver a habilidade cognitiva do aluno, este modelo sugere que o
aluno construa o seu conhecimento e não por meio de transmissão de conhecimentos. Permite
que o aluno construa a sua própria solução para determinados programas.
• Jogos Educacionais: Diferente dos jogos discutidos na categoria anterior, nestes ambientes
existem um modelo de simulação onde cada ação do aluno influenciará no resultado do jogo.
• Sistemas Especialistas: São sistemas que solucionam problemas que são resolvíveis apenas por
pessoas especialistas, podendo ser utilizado na educação para o treinamento de diagnósticos.
Como Sistemas Tutores Inteligentes têm várias abordagens a próxima seção destina-se a estes
sistemas.
2. SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES
A utilização de Sistemas Tutores Inteligentes, busca inovar a Informática Educativa através de
aplicações que utilizam-se de técnicas de Inteligência Artificial juntamente com programas educativos.
No tópico a seguir serão apresentadas algumas definições de Sistemas Tutores Inteligentes.
2.1 Definições
“Os STI’s são programas de software que dão suporte às atividades de aprendizagem”
(Gamboa, 2001 apud ANDRADE & ZAVALETA,2003).
12
“Sistema Tutor Inteligente, é um termo amplo, abrangendo qualquer programa de computador
que contem alguma inteligência e pode ser utilizado em aprendizagem” (Freeman , 2000 apud
ANDRADE & ZAVALETA,2003).
“Os Sistemas Tutores Inteligentes são sistemas instrucionais baseados em computador com
modelos de conteúdo instrucional que especificam ‘o que’ ensinar, e estratégias de ensino que
especificam ‘como’ ensinar” (Wenger apud ANDRADE & ZAVALETA,2003).
Os Sistemas Tutoriais Inteligentes (STI) são definidos como "sistemas que modelam o ensino, a
aprendizagem, a comunicação e o domínio do conhecimento" e que "devem modelar e raciocinar sobre
o domínio do conhecimento do especialista e o entendimento do estudante sobre este domínio" (Woolf,
1988 apud COSTA, 2003).
Analisando estas definições, conclui-se que Sistemas Tutores inteligentes são programas de
computador que utilizam técnicas de inteligência artificial afim de simular o processo de ensino /
aprendizagem realizado pelos seres humanos.
Alves (2003), relaciona algumas características desejáveis num STI:
• Ser flexível em todos os níveis;
• Favorecer exploração de domínios diversos;
• Possuir inúmeros planos de ensino;
• Dominar o assunto ensinado;
• Solucionar situações não previstas;
• Ter capacidade de reconstruir estados passados.
2.2. Sistemas Tutores Inteligentes X CAI
Como visto no tópico anterior, os sistemas tutores inteligentes vieram para aperfeiçoar a técnica
de ensino x aprendizagem. Os sistemas Tutores inteligentes se diferem dos sistemas CAI por separarem
13
as estratégias de ensino do conhecimento subjetivo a ser ensinado (Feigenbaum, 1982 apud
COSTA,2003). Oferecendo ao aluno um currículo personalizado, sempre levando em conta as
estratégias pedagógicas a serem adotadas.
Diferentemente dos CAI, que conduzem o aluno a uma resposta correta mediante a uma série de
estímulos cuidadosamente planejados, os STI pretendem simular algumas capacidades cognitivas do
aluno e utilizar esses resultados como para base para decisões pedagógicas a tomar.
A Tabela 1 mostra algumas diferenças entre os dois modelos de software educacional.
Tabela 1: Diferenças entre os modelos STI x CAI
Aspecto CAI STI Origem Educação Ciência da Computação
Bases Técnicas Skinner (behaviorista) Psicologia Cognitiva
Estruturação e Funções Uma única estrutura
algoriticamente pré-definida, onde
o aluno não influi na sequenciação
Estrutura subdividada em módulos,
cuja sequenciação se dá em
funções das respostas do aluno.
Estruturação do Conhecimento Algorítmica Heurística
Modelagem do Aluno Avaliam a última resposta, ou seja,
as ações dos programas são
avaliadas sempre considerando a
última resposta do aluno.
Tentam avaliar todas as respostas
do aluno durante a interação
Modalidades Tutorial, exercícios e prática,
simulação e jogos educativos
Socrático, ou seja, pretendem
proporcionar instrução através do
diálogo com o alunos e detectam
erros, ambiente interativo, diálogo
biderecional e guia.
Fonte: Giraffa e Vicari (2003)
14
2.3. Arquitetura de um STI
As arquiteturas de STI variam de uma implementação para outra, mas uma arquitetura básica é
proposta e serve como modelo básico, esta arquitetura é ilustrada na figura 2.
Figura 2: Arquitetura de STI
Fonte: McArthur (2003)
2.3.1. Módulo de Domínio
O módulo de domínio é constituído pelo material instrucional (lições, animações, exercícios,
filmes, exemplos, desafios, dicas, provas, etc). Contém o conhecimento sobre o domínio que o aluno
irá estudar. Vários modelos para representar o conhecimento podem ser usados para armazenar o
conteúdo, podendo ser em forma de redes semânticas, scripts, regras de produção, textos, páginas
html,etc. Depende do tipo de aplicação e do tipo de domínio e que atenda mais facilmente a
manipulação do conteúdo (GIRAFFA & VICARI, 2003).
Módulo Estudante: (re - - gistros e atualizações do comportamento e desempenho de cada estudante)
Módulo domínio (avalia as ações dos estudantes)
Módulo Tutor (toma as decisões que o professor tomaria)
Interface Gráfica (dispositivos de entrada e saída)
- - do comportamento e desempenho de cada
(avalia as ações dos estudantes)
(toma as decisões que o professor tomaria)
Interface Gráfica (dispositivos de entrada e saída)
15
Segundo Hassegawa e Nunes (1995) apud Giraffa e Vicari (2003), uma escolha inadequada
deste conteúdo pode comprometer todo o sistema, uma vez que o conteúdo selecionado deve conter
uma apresentação correta e completa do domínio em questão.
Algumas características deste módulo segundo Alves (2003) são:
• Manipula o conteúdo que vai ser ensinado;
• Provê mecanismos de geração de exemplos;
• Conhecimento deve ser compatível com raciocínio do estudante;
• Modela o domínio segundo uma taxonomia;
• Usa mecanismos de IA para modelar o conhecimento. Ex: redes semânticas, frames, scripts,
regras de produção.
2.3.2. Módulo do Estudante
O módulo do estudante representa o conhecimento e as habilidades cognitivas do aluno em um
dado momento, ou seja representação do conhecimento do aluno. Composto por dados estatísticos e
dinâmicos do aluno, que são responsáveis pela análise do conhecimento e do comportamento (ações)
do aluno durante todo o uso do sistema tutor. A partir deste módulo são extraídos os conteúdos do
módulo de domínio (GIRAFFA & VICARI, 2003).
Algumas características deste módulo são (ALVES , 2003):
• Representa aspectos do comportamento e conhecimento do aluno;
• Deve ser capaz de detectar erros cometidos pelos estudantes;
• Verifica mudanças no perfil do estudante;
• Gera processo de diagnóstico.
2.3.3. Módulo Tutor
O módulo Tutor ou pedagógico, contém um conjunto de regras e técnicas que são selecionadas
e combinadas dinamicamente para passar o conteúdo de uma forma mais clara possível para o aluno.
16
Neste módulo as táticas de ensino são tomadas, ou seja, o módulo tutor diagnostica as
necessidades de aprendizagem do estudante com base nas informações obtidas no módulo do estudante
combinadas com as informações do módulo de domínio, e em geral, faz decisões sobre qual
informação repassar, como repassá-la, quando e como apresentá-la.
Um método muito utilizado pelos tutores é o método socrático, partindo dos conhecimentos que
o aluno já domina, o tutor ensina através de perguntas e diálogos, levando o aluno a tirar suas próprias
conclusões.
Outro método utilizado pelos módulo tutor é método coaching (treinamento), empregando
atividades de jogos, desafios abordando o conteúdo do módulo de domínio, sendo então a sua
aprendizagem é uma conseqüência da atuação do aluno neste ambiente.
Outro modelo de tutor é com a utilização de hipertextos (Conckilin apud GIRAFFA &
VICARI, 2003), em que o estudante navega através de hipertextos, explorando o conteúdo a partir de
seus interesses e pré-requisitos. Neste caso o domínio está organizado de tal maneira que cada
subdivisão lógica do assunto está ligado ao documento através de diversos tipos de vínculos,
possibilitando que o aluno navegue pelo conteúdo de diversas formas. Neste modelo a sua
característica principal a dinamicidade de navegação do aluno, onde o aluno pode controlar
dinamicamente as informações sempre refletindo a sua lógica pessoal que pode ser diferente da do
projetista do sistema.
Algumas característica deste módulo conforme Alves (2003) são:
• Conhecimento pedagógico do sistema;
• Possui um conjunto de regras;
• Seleciona o conteúdo a ser apresentado;
• Monitora e critica o desempenho do aluno;
• Fornece assistência quando solicitado
17
2.3.4. Módulo de Interface
Este módulo é responsável por realizar o intercâmbio de informações entre o sistema, o instrutor
e o aprendiz. Ele deve apresentar o material apropriado ao nível de entendimento do aluno e manter a
coerência nas explicações.
Sabe-se que uma boa interface é importante para o sucesso de qualquer sistema interativo, em
sistemas tutores não é diferente, a responsabilidade da interface interfere neste tipo de sistemas são
grandes, pois a única forma de interação entre o sistema e o alunos dar-se-á através da interface.
Segundo Giraffa e Vicari (2003), para uma boa interface existem alguns objetivos a serem
cumpridos pelo módulo da interface:
• É necessário evitar que o estudante se entedie, ou seja, é preciso riqueza de recursos na
apresentação do conteúdo instrucional;
• A troca de diálogo é desejável, ou seja, o estudante pode intervir no processo de discurso do
tutor e vice-versa;
• O tempo de resposta deve ser dentro de limites aceitáveis;
• A monitoração deve ser realizada em background, ou seja, não sobrecarregar o aluno com
questionamentos excessivos.
Como exemplo de interface gráfica para STI, tem-se:
• Tutor Prolog, uma interface mista, composta por menus e linguagem natural para o ensino da
linguagem Prolog. (Viccari, 1990 apud GIRAFFA & VICARI, 2003).
• Sammerr, um STI para suporte a ensino do mapeamento de um modelo ER para Relacional
(Siler, Monza e Gasparovic, 1995 apud GIRAFFA & VICARI, 2003), que possui uma interface
gráfica com menus e botões.
18
• Guidon-Watch, uma interface gráfica para o sistema Guidon (Wenger, 1987 apud GIRAFFA &
VICARI, 2003), que permite, entre outras coisas, a visualização gráfica do processo de
raciocínio na resolução do problema, mostrando as relações entre evidências e conclusões;
A interface de um sistema tutor geralmente é composta por botões e menus, símbolos e frases
de linguagem natural, para a maioria dos tutores, a forma de comunicação preferida dar-se-á através de
menus, gráficos ou ícones, embora há um tendência em utilizar mensagens e dispositivos gráficos e
sonoros que apareçam na interface.
A interface é um módulo muito importante nos sistemas tutores. Sua forma e sua maneira de
passar o conhecimento devem ser estudadas antes da concepção da mesma. Uma interface mal
preparada poderá afetar todo o desenvolvimento do sistema.
2.4. STI para Web
Com a Revolução da Informação, a internet passou a estar presente em quase todos os lugares
do mundo e a dinamizar a busca do conhecimento. Informações que antes eram obtidas com muita
pesquisa e esforço, hoje podem ser acessadas em minutos (às vezes até segundos) através de qualquer
site de busca na internet. Por isso, a educação, procurando oferecer uma formação que seja adequada às
novas necessidades da vida moderna, vem introduzindo a internet como uma nova ferramenta de ensino
(KLERING, 2000).
A internet adiciona novos serviços para o processo de ensino/aprendizagem, com a
possibilidade de troca de informações e aprendizagem cooperativa; busca e recuperação de informações
independente de local, a velocidade e propagação de informação pela internet faz com que se torne um
recurso indispensável na nova era da educação, fazendo com que as pesquisas em DLE (Descentralized
Learning Environments) evolua de forma acelerada (GIRAFFA & VICARI, 2003) .
O sistema CALAT (Computer Aided Learning and Authoring Environment for Tele-
Education), é um exemplo de sistema tutor inteligente para web, baseado na arquitetura cliente-
19
servidor. Este sistema baseia-se no Cairney (Fukuhara et al., 1996 apud GIRAFFA & VICARI, 2003),
que é uma ferramenta interativa para construção de STI. Este sistema possui um módulo autor que
suporta multimídia e pequenas simulações através de uma biblioteca de ferramenta pré-disponíveis. No
módulo tutor é apresentado o módulo courseware criado no módulo autor, onde o estudante escolhe
entre diferentes tipos e a forma que o mesmo quer estudar.
Utilizando um browser, o aluno acessa o servidor do Calat que permite, inclusive, uma
adaptação inicial e individual. O Calat apresenta páginas de modo que o estudante possa alcançar um
determinado objetivo na aprendizagem, onde há três tipos de páginas (ibidem):
• Explanação: Apresenta o material que corresponde aos conteúdos da aprendizagem;
• Exercício: Consta os exercícios que são gerados dinamicamente em HTML
• Simulação: Fornece um ambiente interativo de simulação, para o estudante adquirir
conhecimento procedural. Este ambiente é executado juntamente com um programa especial de
animação.
O servidor fica responsável por controlar o comportamento do sistema, bem como controlar o
comportamento do sistema, bem como monitorar a ação do aluno sobre a rede.
Outro projeto é o EML-ART (ELM Adaptive Remote Tutor), é um STI para Web para suportar
o ensino da linguagem de programação LISP. É um livro-texto inteligente e integrado on-line com um
ambiente resolvedor de problemas. Apresenta os matérias através de recursos hipermídia e difere dos
demais hiperlivros apresentados na rede, e difere dos demais por conhecer o material que está
apresentando ao aluno e o assiste e os exemplos e problemas se constituem em experiências vivas, onde
o aluno pode investigar todos os problemas de forma on-line (ibidem).
20
3. ENSINO A DISTÂNCIA (EaD)
3.1. Características da Educação a Distância
Arieto (1994) apud Fernandes (2001b), levantou as seguintes características no que diz respeito
ao EaD.
1. Separação Professor x Aluno
a) O docente não se faz presente, mas transmite conhecimentos ao aluno, transmite sua
aprendizagem através do planejamento da instrução, do qual participou, e dos recursos didáticos
que elaborou.
b) Em muitos cursos na modalidade EaD, há previsão de momentos presenciais em que o aluno
tem contato direto com o DOCENTE/TUTOR para dirimir dúvidas e/ou receber explicações
complementares e participar de momentos de avaliação.
c) O acompanhamento do aluno, durante todo o processo ensino-aprendizagem, desenvolvido pela
instituição de ensino e pelo PROFESSOR/TUTOR, é indispensável e supera o fator
separação/distância, proporcionando a quem aprende a certeza de não estar sozinho.
2. Utilização de Meios Técnicos
a) Atualmente, não existem distâncias nem fronteiras para o acesso à informação e à cultura.
b) Os recursos técnicos de comunicação (impressos, áudios, vídeos, ...), acessíveis a boa parte da
população, têm possibilitado o grande avanço do EaD e se convertido em propiciadores da
igualdade de oportunidades de acesso ao conhecimento e da democratização das possibilidades
da educação.
c) Convém destacar que apesar dos avanços tecnológicos, o material didático impresso continua
sendo o meio mais largamente usado em cursos de EaD, com um percentual de cerca de 73% de
21
todos os cursos ministrados no mundo. Este fato não invalida a utilização de outros recursos
técnicos de comunicação.
d) A escolha e a utilização dos recursos didáticos em programas de EaD dependem do diagnóstico
da população-alvo e do planejamento da instrução previamente estabelecido.
3.Organização de Apoio Tutorial
a) É possível que uma pessoa, dispondo de bons recursos didáticos auto-instrucionais, seja capaz
de aprender sozinha. O EaD pode ser situado entre a Educação Presencial (face a face) e a
solitária (autodidata), pois conta com uma instituição de ensino que tem por finalidade de apoiar
o aluno, motivando-o, facilitando e avaliando continuamente sua aprendizagem.Enquanto na
Educação Presencial há uma relação de responsabilidade estabelecida entre professor/aluno, na
Educação à Distância ocorre a relação instituição/aluno. A atuação do TUTOR (orientador de
aprendizagem do aluno) é muito importante, pode-se dar à distância ou presencialmente,
individualmente e em pequenos grupos.
4.Aprendizagem Independente e Flexível
a) O cuidadoso planejamento do processo ensino-aprendizado em EaD possibilita o trabalho
independente e a individualização da aprendizagem, devido à flexibilidade que se poderá
imprimir a esta modalidade educativa.
b) Através do EaD, procura-se não somente transmitir conhecimentos, mas tornar o aluno capaz de
aprender a aprender e aprender a fazer, de forma flexível, respeitando sua autonomia em
relação ao tempo, estilo, ritmo e método de aprendizagem, tornando-o consciente de suas
capacidades e possibilidades para sua auto-formação.
c) As novas tecnologias da comunicação propiciam a aprendizagem autônoma, pois o aluno,
mesmo à distância, ao longo de sua aprendizagem, pode, inúmeras vezes, manter contato com o
PROFESSOR/TUTOR, a instituição promotora do curso e outros alunos. Desta forma, a
22
distância diminui, a solidão é minimizada e a individualização da aprendizagem é entrecortada
por alguns momentos de socialização.
5.Comunicação Bidirecional
a) No EaD, o aluno não é um simples receptor de mensagens educativas e conteúdos planejados,
produzidos e distribuídos por um centro docente, sem possibilidade de esclarecimentos e
orientações. A atividade educativa, como processo de comunicação, é bidirecional, com o
conseqüente feedback entre docente e aluno. O aluno pode responder às questões que lhe são
propostas nos materiais instrucionais, assim como pode propor um diálogo com o seu tutor,
enriquecendo sua atividade de aprendizagem. O diálogo pode ser simulado por intermédio da
conversação didática guiada entre docente e aluno, proporcionada pelos materiais de estudo.
6. Enfoque Tecnológico
a) A educação é otimizada pela tecnologia quando vista sob uma concepção processual
planificada, científica, sistemática e globalizadora.
b) O planejamento sistemático instrucional e pedagógico é imprescindível aos sistemas à distância,
onde a correção de problemas, quando surgem, não pode ser feita de imediato.
c) Em EaD, não pode ocorrer a improvisação no planejamento e na execução de um programa e a
descoordenação entre os diversos recursos pessoais e materiais de um sistema multimídia, pois
a retroalimentação do sistema não se dá prontamente, havendo, portanto, desvios e sérios
prejuízos para os alunos.
23
7. Comunicação Massiva
a) As novas tecnologias da informação e os modernos meios de comunicação tornaram
inesgotáveis as possibilidades de recepção de mensagens educativas, eliminando fronteiras
espaço-temporais e propiciando o aproveitamento destas mensagens por grande número de
pessoas, dispersas geograficamente.
b) Pode-se ensinar bem a distância, usando os meios massivos de comunicação, suprindo com
vantagem a ausência do professor. Observa-se, então, a economia de escala, já que a mesma
mensagem, cujo planejamento e produção comportaram um custo, pode ser massivamente
recebida.
c) A comunicação massiva não é possível no ensino presencial, pelas limitações espaço-temporais
da sala de aula e da presença do professor.
d) Os sistemas flexíveis de educação, de acordo com as novas correntes educativas centradas na
educação aberta, devem estar mais atentos aos alunos individualmente, com suas exigências,
motivações e necessidades, do que às da instituição. Assim, o aluno poderá iniciar um curso
quando desejar, desenvolvendo-o de acordo com seu tempo disponível para estudar em seu
ritmo de aprendizagem. Pode haver, então, o processo de formação personalizada nos conteúdos
que o aluno estudará, escolhidos em função das exigências, dos conhecimentos e das -
capacidades que ele possui.
e) Vale destacar que, embora a comunicação massiva seja uma possibilidade do EaD e uma
vantagem em relação aos sistemas presenciais de ensino, pode esta modalidade estar
direcionada, também, a minorias e, inclusive, a um só aluno.
8. Procedimentos Industriais
a) No EaD, a produção e a distribuição massiva de materiais e recursos didáticos e o
acompanhamento a grande quantidade de alunos, geograficamente dispersos, exigem uma
organização mais inflexível para comportar sistemas de produção e distribuição de materiais
24
rigidamente programados e um sistema de relação, mais estruturado, entre programadores
curriculares, produtores e distribuidores de material, tutores e alunos, o que dificulta uma
relação flexível e o atendimento às necessidades pessoais.
b) Isto implica a aplicação de procedimentos industriais em relação à racionalização do processo, à
produção massiva e à divisão do trabalho. Procedimentos industriais não chegam a se
conFigurar como uma característica definitiva dos sistemas à distância em geral, pois o nível de
"industrialização" está na razão do número de alunos a serem atendidos.
3.2. Desenvolvimento de Sistemas de EaD
Segundo Mardsen (1996) apud Fernandes (2001b), o processo de EaD é uma tarefa complexa
que envolve muitas pessoas: o autor, pessoa que prepara programas de ensino e elabora textos em
discurso do tipo “explicativo”, o editor, trabalha sobre a qualidade comunicacional do texto, buscando
dar-lhe maior “legibilidade”, o tecnólogo instrucional organiza os materiais numa forma pedagógica,
certificando a clareza e a explicitação dos objetivos pedagógicos, o artista gráfico, que é responsável
pela aparência visual e da arte final do texto.
Segundo Fischer (2000) apud Fernandes (2001b), pode se definir que a etapa de criação de
ambientes de EaD envolve as seguintes áreas:
• Pedagógica: os educadores serão responsáveis pelo conteúdo e pela metodologia de ensino, ou
seja é quem irá guiar os aprendizes, durante o processo de ensino. Os educadores podem ser
professores, instituições, empresa que queiram ensinar seus funcionários.
• De Interface: é de responsabilidade das pessoas que desenvolvem a interface, traduzir o que o
educador quer ensinar numa linguagem e design compatíveis. Quem faz parte desta área, são
pessoas envolvidas com tecnologia, mas atenta as determinações do educador.
25
• Tecnológica: é a área que proporciona os meios de integrar alunos e professores, ou seja a
estrutura que irá suportar toda a informação do sistema (banco de dados, páginas, informações
dos alunos, etc). O responsável deve estar atento a comunicação do sistema e a constate
atualização tecnológica, sempre analisando a relação custo / benefício.
De acordo com Techne (2001) apud Fernandes (2001b), o sucesso de um programa de EaD
necessita que sejam observadas em sua produção as seguintes etapas:
1. Avaliação das necessidades educacionais, visando decidir sobre a viabilidade e conveniência da
utilização de EaD.
2. Criação de sistemas de EaD a partir das necessidades existentes, contexto educacional e
recursos disponíveis.
3. Implantação de sistemas de EaD de forma ajustada a realidade e cultura existente.
4. Avaliação dos resultados alcançados, visando estabelecer a eficácia e eficiência do sistema,
assim como a análise da relação custo /benefício.
4. AGENTES INTELIGENTES
4.1. Características
Segundo Wooldridge e Jennings (1995) apud FERNANDES (2001b) os agentes possuem as
seguintes características:
• Autonomia: os agentes podem operar fora da interação de humanos ou outras entidade,
tendo alguma classe de controle sobre as suas ações e estados internos. Possuem
autonomia para realizar um conjunto de ações baseadas na construção de seu
conhecimento;
• Habilidade social: os agentes interagem com outros agentes (e possivelmente humanos)
por alguma classe de linguagem de comunicação de agentes;
26
• Sensibilidade: os agentes percebem seu ambiente (que pode ser o mundo físico, o usuário
via interface gráfica de usuário, uma coleção de outros agentes, a internet, ou também
todas essas combinações) e respondem adaptando-se oportunamente às mudanças
ocorridas neste ambiente;
• Pró-atividade: os agentes não devem, simplesmente, responder ao seu ambiente, eles
devem ser capazes de exibir comportamento oportuno dirigido a metas e tomar iniciativas
apropriadas.
Outras características são:
• Os agentes podem ser subservientes, por exemplo, podem atuar sobre o comando de
algum outro. Este é o sentido original do termo em inteligência artificial, onde um agente
pode executar outras instruções explícitas (Shoham apud FERNANDES, 2001b);
• Os agentes são entidades de software persistentes (eles trabalham todo o tempo durante a
execução e possuem muitas funções). São dedicados a um propósito específico (por isso
eles são distintos das sub- rotinas) (Smith & Cypher apud FERNADES, 2001b).
• Eles têm muitas funções, mas três são essenciais: percepção das condições dinâmicas da
ação do ambiente que afeta estas condições, raciocínio para interpretar percepções e
resolução de problemas, projeto de inferência e ações determinadas. (FERNANDES,
2001b);
Segundo Casas (1999), os agentes:
• Podem ter habilidade social pela via de alguma classe de linguagem de comunicação de
agentes;
• Podem ter alguma classe de reatividade;
• Podem ser racionais – um agente racional deverá empreender todas aquelas ações que
favoreçam obter o máximo da sua medida de performance, baseando-se nas evidências
mostradas pela seqüência de percepções e em todo o conhecimento incorporado em tal
agente;
27
• Podem aprender a partir do ambiente, por observação, etc.;
• Possuem mobilidade para ir a diferentes lugares físicos;
• Podem ser flexíveis e aceitar outras intervenções de agentes;
• Podem ter caracteres, isto é, possuem uma personalidade implícita baseada nos estados
mentais;
• Possuem estados internos que se relacionam com o estado do ambiente com o qual
interagem, por exemplo, personalidade implícita baseada em estados mentais.
4.2. Classificação de Agentes
Segundo Fleischhauer (1996) apud Vavassori (1998), agentes inteligentes podem ser
classificados em sete tipos:
• Agentes Inteligentes: São entidades que realizam um conjunto de operações em favor de um
usuário ou outro programa com algum grau de independência ou autonomia, e assim,
empregram algum conhecimento ou representação dos objetivos ou aspirações do usuário.
• Agentes Móveis: Agentes móveis correspondem a uma emergente tecnologia que promete
tornar sistemas distribuídos mais fáceis de projetar, implementar e manter. Agentes móveis não
estão restritos ao sistemas em que iniciaram sua execução, pois eles têm a habilidade de se
transportar de um sistema para outro através de uma rede (ARIDOR & LANGE, 1998 apud
OYAMADA & AKIRAITO, 2003).
• Agentes Autônomos: São agentes capazes de apresentar autonomia, propondo-se a agir no
mundo real. Um agente autônomo possui a característica de perceber o ambiente e agir sobre
ele, através do tempo, de acordo com sua agenda, afetando o que percebe no futuro. Wooldrige
e Jennings apud Vavassori (1998), ainda colocam que os agentes autônomos operam sem a
intervenção direta do usuário ou outros, e possuem algum tipo de controle das suas situações e
de seu estado interno.
28
• Agentes Coordenados: O gerenciamento de atividades é o ato de coordenar. Uma conduta de
coordenação envolve o mais básico comportamento de um agente, assim como criação regras,
criação de organização, comunicação de informação e negociação, ou outros mecanismos de
resolução de conflitos. A coordenação pode ser dividida três partes: agente apresenta
comportamentos de especificação (a criação de objetivos compartilhados), comportamento de
planejamento (expressando conjunto de tarefas ou estratégias para acompanhamento dos
objetivos) e comportamento de seqüenciamento (distribuindo tarefas para grupos e indivíduos,
criando planos e seqüências compartilhadas, alocando recursos, etc.), referenciando Decker
(1995) apud Vavassori(1998).
• Agentes Aprendizes e Adaptativos: Um agente aprendiz é aquele que aprende observando as
ações dos usuários em background, encontrando padrões repetitivos. Agentes aprendizes são,
em particular, aplicáveis quando o domínio da aplicação contém comportamento repetitivo
significante e, ainda quando o comportamento repetitivo difere através do espectro do usuário.
(River ,1996 apud VAVASSORI,1998).
• Agentes Reativos: Os agentes reativos não apresentam estados (mentais, intenções, crenças e
outros), por isso são considerados agentes simples comparados com os agentes cognitivos, ou
seja, não possuem capacidade de raciocínio e de planejamento. Este tipo de agente observa o
ambiente em que se encontra afim de observar suas ações e o comportamento de outros agentes.
Utilizando a analogia de uma colônia de formigas (Frozza, 1997 apud VAVASSORI ,1998),
onde uma formiga não apresenta habilidades complexas, mas o comportamento de uma colônia
de formigas, com um todo, é bem estruturado. Então em um sistema reativo utilizando a
analogia da colônia de formigas uma formiga não há um método de comunicação entre elas, que
na busca de comida elas seguem um rastro químico.Um agente então representa o seu
comportamento através da sua percepção do ambiente, quando o ambiente se altera, os agentes
reativos mudam o seu comportamento.
29
• Agentes Cognitivos: São baseados em modelos de organização sociais, no senso da sociedade
humanas (grupos, hierarquias, comércios) conforme Ferber apud Vavassori (1998). Eles podem
racicionar sobre as ações tomadas no passado e planejar as ações a serem tomadas no futuro.
4.3. Agentes Inteligentes e STI
Segundo Girafa e Vicari (2003), os ambientes de ensino/aprendizagem e STI podem ser
implementados como sistemas cooperativos multiagentes. Segundo Damico, Viccari & Toscani (1996)
apud Giraffa e Vicari (2003), as limitações dos modelos tradicionais de STI, fazem com que a pesquisa
na busca de ambientes mais cooperativos, onde a iniciativa da ação pode mudar de forma dinâmica,
tem sido alvo de estudos na área de Inteligência Artificial e Ensino a Distância.
A abordagem de STI numa arquitetura funcional de agentes considera que teoricamente não
temos um limite para o número de agentes que podem participar do processo de aquisição de
conhecimento, o qual ocorre na negociação de papéis entre os agentes, tanto os tutores, como dos
aprendizes. (ibidem).
A abordagem de utilização de sistemas multiagentes em STI trazem uma grande vantagem
perante os STI tradicionais, uma vez que permite dar uma maior flexibilidade maior no tratamento dos
elementos que compõe o sistema, permitindo também tratar os elementos da arquitetura tradicional de
forma agrupada (um módulo = um agente) ou expandir cada módulo até uma situação como proposta
por Moussale, Viccari & Correa (1996) apud Giraffa e Vicari (2003).
Um exemplo de um sistema tutor inteligente com uma arquitetura baseada em agentes, é o
MCOE (Figura 3) desenvolvido por Giraffa da Universidade Federal de Rio Grande do Sul, trata-se de
um jogo educativo onde o aluno deve manter o equilíbrio ecológico num lago, que sofre ações de
agentes externos (turistas, esgoto, indústrias, etc), através destas ações o aluno deve tomar decisões
para manter o equilíbrio.
30
Este sistema é composto por dois tipos de sistemas multiagentes, os SMAR (sistemas
multiagente reativos) e os SMAC (sistema multiagente cognitivo) (Girafa e Vicari, 2003).
O SMAR é composto pelos elementos do cenário do jogo (peixes, microorganismo e plantas),
que constitui de um conjunto de entidades simples que não possuem representação do seu ambiente.
O SMAC é composto por três agentes (dois alunos e um tutor) e uma sociedade de estados
mentais que compõe a parte de raciocínio de cada agente cognitivo.
Figura 3: Sistema MCOE
Fonte: Giraffa e Vicari (2003)
5. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL DISTRIBUÍDA (IAD)
Sistemas multiagentes situam-se na classe da inteligência artificial chamada DAI (Distributed
Artificial Intelligence), a IAD está voltada para a solução colaborativa de problemas globais por um
grupo distribuído de entidades.
31
As atividades são colaborativas no sentido de que é necessário o compartilhamento de
informações, e o grupo é distribuído no senso de que o controle e os dados são lógicos e algumas vezes
geograficamente distribuídos.
Utilizando a classificação de Bond (1988) apud Mora (1998), a IAD pode ser dividida em duas
áreas:
• Resolução Distribuída de Problemas (RDP);
• Sistemas Multiagentes;
A seguir serão explicadas cada uma das áreas, dando o maior enfoque para sistemas
multiagentes pois se encontra dentro do contexto do trabalho.
5.1. Resolução Distribuída de Problemas
A abordagem da RDP, que é a existência de um problema inicial e que precisa ser resolvido, ou
seja não existem agentes já desenvolvidos previamente. Sua concepção, bem como sua organização e
de suas interações, é devida a existência de um problema específico, a reutilização de agentes para este
tipo de problema não é possível (GARCIA & SICHMAN, 2003).
5.2. Sistemas Multiagentes (SMA)
A área de Sistemas Multi-agentes estuda o comportamento de um grupo organizado de agentes
autônomos que cooperam na resolução de problemas que estão além da resolução por apenas um
agente. (HUBNER & SICHMAN, 2003).
Hubner e Sichman (2003), definem que muitas propriedades desejadas em sistemas
multiagentes é o equilíbrio entre dois contexto opostos: a autonomia do agente e a organização. Sendo
que a autonomia define quem um agente não precisa de outros agentes, mesmo que ele precise da ajuda
de outros agentes para a resolução do problema.
32
Por outro lado a organização estabelece um comportamento grupal entre os agentes envolvidos,
sendo assim a área de sistemas multiagentes tem como objetivo a definição de modelos genéricos de
agentes, suas interações dentro de um modelo, e a sua organização.
Os agentes inteligentes em sistemas multiagentes são projetados para resolverem qualquer tipo
de problema, e não um problema específico, sendo o enfoque voltado para coordenar um
comportamento inteligente entre um conjunto de agentes autônomos com vistas a determinar como eles
podem coordenar seus conhecimentos, metas, habilidades e planos conjuntamente para realizar uma
ação ou resolver problemas (MORA, 1998).
Na abordagem SMA, os agentes são primeiramente criados pelo projetista independente da
existência de um problema, após a identificação do problema é feito um estudo para adaptar o sistema
criado para a resolução do mesmo.
Demazeau (1995) e Sichman & Álvares (1997) apud Alave, et al (2003), colocam algumas
considerações importantes na abordagem de SMA.
• Devem ser capazes de realizar as tarefas baseando-se no conhecimento que eles possuem de si
próprios e de outros agentes;
• Podem possuir metas e decidir o que fazer, a qualquer momento;
• Possuem capacidade de resolver seus problemas e os problemas que surgirem no ambiente;
• Podem entrar e sair do sistema a qualquer momento, podendo modificar o conhecimento que
possuem de outros agentes;
• Devem ser capazes reconhecer modificações no ambiente quando estas ocorrerem, alterando a
sua forma representação interna do ambiente.
33
5.2.1. Características de SMA
Segundo Mora (1998), uma sociedade de agentes para atingir objetivos comuns, deve ser
constituída pela seguintes características:
a) Cooperação: Cada agente deve decompor o problema em sub-problemas para que possam
solucionar de acordo com suas características, ou possa buscar com outros agentes;
b) Conflitos: Conflitos podem ocorrer quando agentes cooperam entre si para resolver um
problema, como resultado de conhecimento incompleto, objetivos ou prioridades diferentes,
critérios de avaliação ou contenção de recursos. Os conflitos devem ser visto como um
aspecto positivo no processo de resolução de problema.
c) Negociação: A necessidade de negociação pode ser detectada a partir de um conflito entre
os planos e objetivos de diferentes agentes. O propósito da negociação é resolver um
conflito de modo que um plano conjunto para os agentes em conflito seja executado.
d) Comprometimentos: Conjunto de objetivos persistentes e comuns a sociedade de agentes.
Um grupo de agentes está, via de regra, comprometido com um objetivo comum até que um
agente do grupo atinja este objetivo.
e) Interação: Para resolver problemas e subproblemas, os agentes geram planos, estáticos ou
dinamicamente. Os planos guiam as atividades e as ações que devem ser realizadas pelos
agentes. Muitos agentes pode realizar atividades de uma forma separada, porém integradas,
devendo assim existir uma interação entre os envolvidos a fim de realizarem ações
conjuntas, competir por recursos, ou ainda, dividir recursos.
f) Comunicação: Para poderem interagir, agentes de diferentes capacidades devem comunicar-
se. Esta comunicação pode se dar de diferentes níveis. Os agentes para interagirem, devem
estar habilitados a participar em um diálogo, seja de forma ativa, passiva ou ambas. A
necessidade de criação de protocolos de comunicação entre os agentes é necessária.
34
5.2.2. Divisão de Sistemas Multiagentes
Segundo Mora (1998), os sistemas multiagentes são divididos em duas categorias:
• SMAC, Sistemas Multiagentes Cognitivos: cuja característica principal é a existência de
uma explícita de representação de conhecimento;
• SMAR, Sistemas Multiagentes Reativos: cuja ênfase principal é no comportamento, sem
uma preocupação maior com a representação do conhecimento;
5.3 Linguagens de Comunicação entre Agentes
Existem linguagens que são destinadas somente à comunicação entre agentes, as quais definem
os padrões de troca de mensagens. A mais conhecida de todas e a mais utilizada é a linguagem KQML,
apresentada na próxima seção.
5.3.1. KQML (Knowledge and Manipulation Language)
KQML é uma linguagem de alto nível usada por sistemas baseados em conhecimentos para
compartilhar conhecimento e informação. Em KQML apenas os protocolos das mensagens são
definidos, sendo que o desenvolvedor pode utilizar qualquer linguagem para expressar o conteúdo da
mensagem (JAQUES, 1999).
Segundo Finin et al, (1997) apud Jaques (1999), a linguagem KQML é dividida em três
camadas: a camada do conteúdo, a camada da mensagem e a camada da comunicação. O conteúdo se
refere ao atual conteúdo da mensagem que a implementação ignora. Já na camada de comunicação, os
parâmetros de comunicação de baixo nível são descritos, tais como entidade do emissor e receptor da
mensagem e um único identificador associado à comunicação. A camada da mensagem identifica o tipo
de mensagem que um agente passa para outro, que posteriormente irá determinar o tipo de interação
que irá ocorrer.
35
A linguagem KQML simplifica a implementação de ambientes distribuídos, permitindo que as
mensagens carreguem qualquer informação útil, tal como os nomes e endereços dos agentes de envio e
recebimento, um único identificador de mensagem, e notações para qualquer agente interveniente
(KOCH, 2003).
5.3.2. Sintaxe da KQML
A sintaxe do KQML é baseada em uma lista de parênteses balanceados. O elemento inicial da
lista é a performativa; os elementos restantes são os argumentos da performativa como pares
chave/valor. Por isso a linguagem é relativamente simples, a sintaxe atual não é significativa e pode ser
mudada no futuro se necessário.
Um exemplo didático da utilização da linguagem KQML, é mostrado na Figura 4 e descreve a
consulta sobre o preço de um lote de ações da IBM.
Figura 4: Exemplo da Utilização da Linguagem KQML
Fonte: Koch (2003)
Na mensagem ilustrada na Figura 4, a performativa KQML é ask-one. O conteúdo da
mensagem é (price ibm ?price), a ontologia é nyse-ticks, o receptor da mensagem é um servidor
chamada stock-server e a consulta é escrita em uma linguagem chamada LPROLOG. Os valores das
palavras: reply-with, sender,receiver formam a camada de comunicação, que significam a entidade que
irá responder, o emissor da mensagem, e o receptor respectivamente. Os parâmetros language,
(ask-one
:sender raphael
:content(PRICE IBM ?price)
:receiver stock-server
:reply-with ibm-stock
:language LPROLOG
:ontology NYSE-TICKS)
36
ontology formam a camada da mensagem, significam a linguagem de comunicação e a ontologia de
comunicação respectivamente.
6. TÉCNICA DE IA UTILIZADAS NO PROJETO
6.1 SISTEMAS ESPECIALISTAS (SE)
A maneira pela qual o conhecimento é adquirido, através de anos de experiência, ou através de
tentativas, as vezes com sucesso, ou a as vezes falhando, formam o conhecimento de um indivíduo.
(FLORES. 2003).
Segundo Kandel (1992) apud Fernandes (2003a), este conhecimento pode ser reproduzido
através de sistemas especialistas. Tais sistemas devem ser construídos com o auxílio de um especialista
humano dá área em que o sistema aborda, o qual fornecerá ao sistema o seu conhecimento.
Estes especialistas tem a capacidade de resolver problemas difíceis, explicar os resultados
obtidos, aprender, reestruturar o seu conhecimento e determinar as suas características relevantes.
(Fernandes, 1966a apud FERNANDES 2003a).
Sendo assim os sistemas especialistas vem como uma ferramenta que tenta imitar o raciocínio, o
conhecimento que um especialista executa em algum caso específico.
6.1.1 Definições
Segundo Widman (2003), sistemas especialistas, que segundo ele, podem ser chamado em
sistemas baseados em conhecimento, são programas de computador capazes de analisar os dados da
mesma maneira que um humano as analisa.
Liebowitz (1988) apud Ramos (1995) define sistemas especialistas como programas que imitam
o comportamento de especialistas humanos dentro de um domínio de conhecimento específico.
37
Rabuske (1995), define sistemas especialistas são sistemas computacionais que resolvem
problemas de uma maneira bastante parecida com o especialista humano.
Kendel (1992) apud FERNANDES (2003a) define sistemas especialistas podem ser
caracterizados como sistemas que reproduzem o conhecimento de um especialista adquirido ao longo
dos anos de experiência.
6.1.2 Arquitetura de um SE
Um sistema especialista é basicamente formado pelos seguintes componentes: base de
conhecimento, mecanismo de inferência, explanação e aquisição de conhecimento (FLORES ,2003). A
Figura 5, mostra a arquitetura dos sistemas especialistas.
Figura 5: Arquitetura Básica de um Sistema Especialista
Fonte: Flores (2003)
BASE DE CONHECIMENTOS
MECANISMO DE INFERÊNCIA
AQUISIÇÃO DE CONHECIMENTO EXPLANAÇÃO
Módulo Especialista
MEMÓRIA DE TRABALHO
FERRAMENTA DE CONSTRUÇÃO
INTERFACE COM O
USUÁRIO
38
Segundo Flores (2003), define os componentes dos sistemas especialistas, da seguinte forma
• Base de Conhecimento: É onde o conhecimento do especialista fica armazenado
conforme a representação do conhecimento, definida pelo desenvolvedor do sistema;
• Mecanismo de Inferência: Examina o conhecimento da base de conhecimento decidindo
a ordem que se tiram as inferências. Quando a utilização deste mecanismo é realizada,
este mecanismo conduz a consulta com o usuário, transferindo os fatos e regras,
utilizados durante a consulta, para a memória de trabalho.
• Módulo de Aquisição do Conhecimento: É responsável pela atualização da base de
conhecimento, através de um mecanismo de interação cooperativa, gerado a partir do
módulo de explanação. Neste módulo está vinculado a ferramenta de construção, através
da qual, o sistema permite a nova criação de novos sistemas especialistas.
• Módulo de Explanação: Responsável pela descrição do raciocínio do sistema para o
usuário. O mecanismo de inferência requisita o módulo de explanação, para fazer um
processo de transformação do conhecimento, representado na base de conhecimentos do
SE ou deduzido no processo de busca de uma solução. Este módulo através do módulo
de aquisição do conhecimento o módulo de explanação tem como principal objetivo o
crescimento incremental da base de conhecimentos.
A interação entre o usuário-sistema é utilizada pelo mecanismo de inferência e pelo módulo de
aquisição de conhecimentos, através do módulo de explanação.
7. FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA NA SAÚDE
7.1. Sistema ADELE (Agent for Distance Education)
O sistema ADELE é um sistema composto por um agente pedagógico com expressões humanas
que foi projetado para trabalhar com estudantes através de resolução de problemas associados à
disponibilização de material para estudo, baseado na Web. No caso de uma aplicação para diagnóstico
39
clínico, são apresentados aos estudantes materiais sobre um caso específico e, então, são fornecidos
vários casos aos quais os estudantes devem trabalhar. ADELE executa funções como destacar aspectos
interessantes do caso, monitorar e fornecer feedback ao aluno de como ele pode trabalhar em um caso,
dar sugestões para ações ou realizar um exame onde é verificado se o aluno realmente aprendeu os
princípios associados ao caso. Na Figura 7 sistema ADELE, explica a um aluno a importância de
apalpar o abdômen do paciente (JOHNSON, SHAW & GANESHAN, 2003).
Figura 7: Adele em uma aplicação de diagnóstico clínico
Fonte: Carte (2003)
7.1.1 Arquitetura do ADELE
A arquitetura do ADELE é composta por 4 componentes principais: o agente pedagógico,
simulação, cliente e servidor e o banco de dados. O agente pedagógico consiste em mais dois sub-
componentes: o personagem animado e a máquina de raciocínio. Um outro componente opcional é um
gerente de sessão que controla o ambiente quando o mesmo está se utilizando na abordagem de
múltiplos usuários.
O agente pedagógico é composto por outros dois componentes, o agent persona, que é um
applet que pode ser usado separadamente ou incorporado na aplicação, que é descarregado pelo
40
navegador do usuário, e a máquina de raciocínio que é responsável pelas tomadas de decisão e
monitoramento. Ela lê do servidor um plano de tarefa, o estado inicial e o modelo do estudante, ou seja
seu perfil, quando o sistema (applet) é copiado para a máquina do cliente.
O agent persona é um programa implementado na plataforma Java Applet que pode ser
utilizado em navegadores com o acesso a máquina virtual do Java. A escolha pela plataforma Java foi
feita levando as característica de flexibilidade de sistema operacional, ou seja o agent persona pode
rodar em qualquer tipo de sistema.
7.1.2 Implementação do ADELE
O esquema de representação do ADELE, foi desenvolvido para ser simples e geral, ou seja, que
o ambiente possa dar o feedback para os alunos, e que a máquina de raciocínio do agente possa
funcionar corretamente no lado do cliente.
ADELE foi implementado em Java, provendo flexibilidade para que o sistema possa ser
descarregado totalmente na máquina do cliente, e aumentando assim o tempo de resposta para as ações.
O sistema também provê de um mecanismo de text-to-speech (reconhecimento de texto), que foi
desenvolvido em Java, auxilia na troca de informações entre o aluno e máquina de raciocínio.
O agente inteligente é um personagem animado, que tem um repertório de Figuras, que ilustram
as expressões faciais do agente, que representam suas emoções, como supressa e decepção. Estas
Figuras permitem que o sistema possa responder ao aluno de uma forma mais natural a ações dos
estudantes. Na simulação este agente pode escolher intervir na ação do estudante ou oferecer um
conselho sobre o que o estudante deve fazer, como por exemplo: “Você deveria antes de fazer uma
radiografia do tórax, analisar a condição da lesão”.
As animações do ADELE são produzidas a partir de desenhos em 2-D, fazendo com que o
ADELE tenha várias formas.
7.1.3 Sistema de Simulação
41
Toda interface do ADELE é através de applet Java, quando o usuário inicia a simulação o
sistema é completamente requisitado para a máquina do cliente, a Figura 8 mostra a tela inicial do
sistema.
Figura 8: Tela Inicial do Sistema ADELE
Fonte: Carte (2003)
O sistema inicia com um caso inicial, mostra a paciente Letitia Ware, dá suas características
básicas (nome, idade, altura, peso). Durante todo o processo de simulação o agente de interface
ADELE, o desenho da doutora no lado esquerdo da tela, dá dicas do que o usuário deve fazer. Também
há possibilidade de começar um diálogo com o agente através de botões (What Next, Why e How). No
canto inferior esquerdo apresenta um relógio, que demonstra tempo de duração do aluno na simulação,
no centro superior tem uma série de botões disponíveis:
• Dental Chart: Gráfico da arcada dentária do paciente. É possível visualizar um raio-x do
mesmo;
• Treatment Plan: Plano de tratamento do paciente, onde o usuário poderá colocar o status
do tratamento, e escolher o tipo de tratamento que o paciente deverá fazer;
42
• Findings: Acessórios utilizados pelo usuário. Refere-se a um histórico do que o usuário
já fez. (raio-x, tipo de tratamento solicitado,etc);
• Labs: Laboratórios disponíveis para o usuário;
• Existing X-Rays: Raios-X já retirados pelo aluno;
• New X-Rays: O usuário poderá solicitar novos raios-Xs, do usuário;
• Impressions: Características gerais do paciente (nome, peso, idade, altura);
• Chief Complaint: Características do problema do paciente, descrição dos sintomas que o
paciente está sentindo;
• Historicy: Um formulário do histórico da saúde do paciente.
No canto inferior central, tem a foto do paciente, e tem dois tipos de visões: Extraoral Exam,
visão externa do paciente, como mostrado na Figura 9 e Intraoral Exam como mostrado na Figura 9.
Figura 9: Tela da Simulação, Visão Intraoral do Paciente
Fonte: CARTE (2003)
43
7.1.4 Avaliação do ADELE
A avaliação do sistema, ou seja, como o sistema trabalha com a avaliação do aluno, é dada
através de perguntas com múltiplas respostas, como mostrado na Figura 10.
Figura 10: Avaliação do Aluno
Fonte: Carte (2003)
Outra forma de avaliação, é dada durante a aula, ou seja, como o aluno se comporta na aula,
quais foram suas ações perante a um determinada exercício, o sistema é baseado em ações do usuário
sendo ela correta ou incorreta.
Quando o aluno realiza uma ação correta, o ADELE pode iniciar um diálogo como forma de
verificar o raciocínio utilizado pelo mesmo. O diálogo é iniciado somente se um ou mais
relacionamentos são significativos e se o estudante não tenha falado sobre o assunto. Por exemplo, se o
foco corrente é “Obstrução crônica na passagem do ar”, o estudante traz uma ação correta e pergunta se
o paciente fuma. O ADELE pode perguntar como o estudante chegou a este relacionamento entre
obstrução crônica na passagem de ar e fumante.
44
Quando o aluno realiza uma ação incorreta, o ADELE possui três pontos chaves para verificar
(i) a ação não é útil par o caso; (ii) a não exploração das possibilidades, que poderiam trazer uma maior
reunião de evidências; (iii) pegar uma hipótese de baixa probabilidade sendo que existem outras mais
promissoras.
7.2 FERRAMENTAS DE ENSINO A DISTÂNCIA EM ODONTOLOGIA
Diversas ferramentas de ensino a distância foram pesquisadas. Umas mostram suas
características principais, mas a grande maioria não tem muita informação. Muitas destas utilizam
recursos de vídeo-conferência, recursos de fórum, chat, FAQs (Frequent Asked Questions) para se
comunicarem com seus alunos de uma maneira mais eficiente.
7.2.1 STUDYlink
A Universidade de Londres oferece o curso de Clinical Dentistry (Prosthodontics), um curso
para o estudo de próteses dentárias.
O funcionamento do mesmo dar-se-á através de tutoriais, onde o aluno no começo do curso
recebe todo o seu conteúdo (funcionamento do curso, agenda, tutoriais, etc), através de livros
adquiridos pelo aluno para dar alguma assistência, se necessária. Então, através de uma lista de tarefas
o aluno vai avançando. O curso é a distância mas o método de ensino não é pela internet, somente o
registro é feito pela internet. O suporte ao aluno é oferecido através de telefone, e-mail e fax. Sua
página principal do ensino a distância é mostrada na Figura 11 (LONDON, 2003).
45
Figura 11: Ensino a Distância da Universidade de Londres
Fonte:London (2003)
46
7.2.2 ArcMesa Educators
Outra ferramenta encontrada foi o da ArcMesa Educators. É um sistema de ensino a distância
onde provê cursos da mais diferentes áreas (psicologia, odontologia, enfermagem, etc). A Figura 12
mostra a tela de descrição do curso Periodona Disease, doenças periodontais.
Figura 12: Sistema ArcMesa
Fonte: ArcMesa (2003)
Este curso, basicamente igual ao da Universidade de Londres, funciona da seguinte forma: o
aluno tem uma página pessoal onde o efetua o download do material que tem a intenção de estudar,
dispõe também de uma parte chamada “interativa”, ou seja o aluno pode baixar vídeos e um sistema
interativo feito em Flash. O sistema também dispõe de um histórico dos tutoriais que o aluno já fez o
estudou. Após o download do material o aluno deverá realizar um exame, onde o aluno enfrentará uma
bateria de perguntas de múltipla escolha, e se obtiver a nota mínima exigida o status deste material fica
com o status certificate, e após a conclusão de todo o material o aluno poderá através de uma página
imprimir o seu certificado (ARCMESA, 2003).
47
7.2.3 Baylor College of Dentistry
Outro sistema visitado, foi o da Baylor College of Dentistry. A faculdade oferece dois curso on-
line, Dental Caries baseado em interpretações de radiografias e Detecting Oral Cancer, baseado em
guias para o profissional.
O sistema não oferece nenhum tipo de acompanhamento. O curso dar-se-á através de um
sistema de apresentação de slides feito em Java, onde o aluno deve ler (Figura 13), após a apresentação
dos slides são oferecidas algumas questões.
Figura 13: Curso Dental Caries oferecido pela Baylor College of Dentistry
Fonte: Baylor (2003)
7.2.4 Virtual Classroom
Outro sistema pesquisado foi o Virtual Classroom, da escola de Odontologia da Universidade
de Copenhagen, criado por Nikolaus Mattheos. O curso ministrado pelo sistema é de Periodontologia
Básica, o curso é totalmente na internet, mas a consulta do material (vídeos, aulas, etc) é feita através
de um CD-ROM, deixando apenas para o Web Site a parte da interação entre o tutor e o estudante.
Segundo Mattheus (2003), devido a baixa taxa de transmissão entre o sistema e os alunos para a
apresentação de vídeos e as aulas, foi criado um CD-ROM onde os alunos poderiam consultar o
48
conteúdo das aulas diretamente em seus computadores, eliminando assim a taxa de transmissão destes
arquivos pela internet. A Figura 14 demonstra esta interação.
TUTOR
Local
INTERNET ESTUDANTE
Servidor
Estudante
CD-ROM LOCAL
Requisição doArquivo de Vídeo
Requisição doEstudante
Tutor Respondeem um Endereço
HTML
Figura 14: Funcionamento do sistema Virtual Classroom
Fonte: Mattheus (2003)
Na Figura 19 é possível visualizar o funcionamento do sistema, o tutor responde a uma
requisição do estudante com um documento html armazenado no servidor. O documento contém um
link para as imagens e filmes que estão armazenadas no CD-ROM local do estudante. O estudante só
precisa clicar neste links para rapidamente receber a ilustração do material eliminando assim o tempo
de download do material na internet.
Mattheus (2003), enfatiza que o CD-ROM não pode ser apenas utilizado como uma ferramenta
independente de aprendizagem e os estudantes não podem acessar o material de forma estruturada sem
a interação com os tutores na internet. Permitindo assim que os estudante possam utilizar vídeos
durante uma discussão on-line sem qualquer tipo de atraso na execução do vídeo.
Outras forma de comunicação utilizada pelo sistema foi uma lista de e-mails, onde os estudante
poderiam trocar suas informações de forma assíncrona. A Figura 15, demonstra a página inicial do
sistema Virtual Classroom.
49
Figura 15: Página inicial do Sistema Virtual Classroom
Fonte: Mattheus (2003)
8. INTRODUÇÃO A PERIODONTIA
Periodontia é a parte da odontologia que estuda o receptáculo dentário constituído pela gengiva,
pelo osso alveolar, pelo cemento e o ligamento periodontal, ou seja toda a estrutura ao redor do dente.
Qualquer ameaça patológica a esses tecidos pode comprometer a integridade funcional dos dentes, ou
seja, a doença periodontal (MOMPEAN, 2003).
A doença periodontal constitui um dos principais problemas na moderna prática da
Odontologia. Estudos paleontológicos indicam que o homem era vítima de doença periodontal desde os
tempos pré-históricos (CARRANZA & SHKLAR, 2003).
Desde então a doença periodontal é a principal perda de dentes em adultos e, por muitos anos,
admitiu-se que a periodontia era um aglomerado de técnicas teurapêuticas cujo propósito consistia em
salvar os dentes acometidos por doença em fase avançada (ibidem).
50
Segundo Murray apud Fernandes (2001b), os problemas de saúde bucal se originam de duas
doenças: a cárie dental e a doença periodontal não são tratados de forma correta. Os programas de
atenção odontológica no Brasil são de ênfase absoluta aos cuidados com a cárie dental.
No Brasil, foi demonstrada uma alta prevalência da doença periodontal. Sendo que uma
pequena quantidade da população recebe o tratamento correto. Mesmo sendo de fácil diagnóstico e
tratamento nas fases iniciais, o que se observa que o clínico geral se dedica pouco tempo ao tratamento
preventivo da doença periodontal (FERNANDES, 2001b).
Segundo Fernandes (2001b), no Brasil a demanda por especialistas no Brasil, vêm crescendo.
Segundo ABO (2000) & IBGE (2000) os especialistas em periodontia correspondem apenas a 2,02%
do total de cirurgiões dentista.
Sendo assim, há uma necessidade de capacitar novos alunos para exercer a ciência da
periodontia.
O currículo a ser seguido para o desenvolvimento do modelo proposto, é o currículo adotado
pelo Curso de Odontologia da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC. Neste curso a disciplina
de periodontia são fornecidas em 2 fases. A primeira fase é mais teórica, e na segunda fase é dada a
ênfase total a prática de casos clínicos.
III. DESENVOLVIMENTO
No modelo proposto por Fernandes (2001b), a utilização de técnicas de Inteligência Artificial e
de agentes inteligentes para o aperfeiçoamento da técnica de seleção do conteúdo instrucional do aluno,
e para o nivelamento dos mesmos se mostrou uma solução plausível. Como este modelo não foi
totalmente implementado, este trabalho visou implementá-lo.
Para alcançar este objetivo foram analisadas algumas ferramentas de ensino a distância em
odontologia a fim de formar o embasamento para a construção de tal interface. O sistema que mais se
aproximou das diretrizes do projeto, foi o sistema ADELE, pois possui um ambiente para a prática dos
casos clínicos.
Sendo assim o presente projeto utilizará além do modelo proposto por Fernandes (2001b), os
conceitos aplicados no ambiente de simulação do ADELE.
Os conceitos utilizados pelo sistema ADELE e reutilizados pelo Portal Periodontal, são
conceitos de interface intuitiva do sistema, onde o ambiente de simulação de casos clínicos, simula uma
clínica odontológica.
1. MODELO PROPOSTO
Fernandes (2001b) em sua pesquisa levantou algumas dificuldades no processo de educação
continuada em Odontologia. A Tabela 2 correlaciona os problemas e suas carências, levantadas por
Fernandes. Para contemplar todos esses problemas e carências, Fernandes (2001b) levantou as
seguintes soluções:
• Para solucionar o problema de falta de especialistas devido ao alto custo de um curso deste
nível, e / ou falta de curso fora das grandes regiões seria construído um ambiente virtual de
ensino via web.
52
• Para solucionar falta de atividades práticas no que diz respeito a casos clínicos, seria
desenvolvido um ambiente virtual de diagnóstico de casos clínicos.
• Para solucionar o problema de falta de acompanhamento especializado a longo prazo para o
Cirurgião Dentista recém formado, seria criado um ambiente onde o aluno poderá trocar
informações com os professores mesmo após a sua saída da universidade.
Tabela 2: Relação Problemas X Carências Educação em Odontologia
Problema Carências
Cirurgiões-dentistas sem especialização Cursos nas regiões e/ou locais fora dos grandes
centros com custo reduzido
Atividades práticas com pouca variedade Situações complexas e /ou os mais variados
tipos de casos clínicos
Aprendizagem e treinamento à longo prazo Falta de acompanhamento especializado à
longo prazo para o cirurgião dentista recém
formado
Softwares importados que não se adequam a
realidade curricular brasileira
Ausência de softwares e ambientes
computacionais que contemplem a realidade
curricular brasileira.
Fonte: Adaptado de Fernandes (2001b).
O modelo proposto tem basicamente três módulos: Módulo de dados do Aluno; Módulo de
material instrucional e o módulo de casos virtuais. Vale ressaltar que o sistema aqui apresentado não
contemplou a pós graduação, restringindo-se apenas a graduação. A Figura 16 ilustra a idéia básica do
modelo.
53
Figura 16: Estrutura básica do Modelo
Fonte: Fernandes (2001b)
Na Figura 16 tem-se vários alunos utilizando o ambiente via internet. Num primeiro contato
com o sistema, o usuário deverá fornecer os dados sobre o seu perfil para o módulo de aluno, afim de
traçar o seu “suposto” grau de conhecimento sobre Odontologia.
Após o cadastro o sistema fornece o verdadeiro grau de conhecimento do aluno. E através da
lógica difusa o ambiente avalia o tipo de currículo de Periodontia que o usuário irá seguir.
Todo conteúdo instrucional que o aluno terá acesso, é gerenciado por um agente inteligente.
Além disto, com base no perfil do usuário, bem como no conteúdo instrucional a ele oferecido, o
ambiente também busca na base de casos virtuais o caso que melhor se enquadre ao perfil do usuário e
ao conteúdo que o mesmo está cursando no momento, fornecendo um ambiente de treinamento prático
em diagnósticos de casos clínicos em Periodontia.
Após o cadastro e efetuado o nivelamento, o usuário tem acesso aos dois outros módulos do
ambiente, porém a forma como o usuário e os módulos interagirão será determinada por agentes
54
inteligentes que estabeleceram os conteúdos e os casos virtuais que cada usuário irá ter acesso, sempre
considerando suas características pessoais.
O módulo de conteúdo instrucional tem uma atenção especial devido a falta de padronização
dos currículos de Odontologia nas universidades do país. A alimentação deste módulo é feita por
professores da disciplina de periodontia do Curso de Odontologia da Universidade Federal de Santa
Catarina.
O módulo de casos virtuais possui um conjunto de situações que um profissional enfrenta no dia
a dia no seu consultório, bem como os casos mais complexos de ocorrer. Este módulo utiliza um
ambiente de simulação para efetuar experimentos e treinar novas situações.
1.2. Agentes Inteligentes
Os agentes inteligentes implementados neste ambiente têm como função à administração do
ambiente, realizando tarefas como: avaliação do perfil do usuário para o estabelecimento das
estratégias pedagógicas, conforme estabelecido pelos professores, avaliação do estágio de
desenvolvimento do aluno, seleção do conteúdo instrucional, entre outras.
No ambiente, três agentes interagem, com o intuito de oferecer um currículo personalizado para
cada tipo de aluno. Um deles é o agente de investigação do Aluno (Figura 17), que é responsável por
avaliar o conhecimento do aluno nos conceitos que devem ser previamente de conhecimento do
mesmo. Este agente aplicada uma prova de nivelamento ao aluno em seu primeiro acesso ao sistema,
com perguntas relativas ao conteúdo que estão intimamente relacionados com os conteúdos das aulas
do portal. O nivelamento resulta em um conjunto de notas, uma para cada pré-requisito, e através de
um conjunto de regras com intervalos (Figura 18) suas notas são geradas e armazenadas no sistema.
Suas notas podem ser classificadas como: ruim, média e boa. A Figura 18 demonstra o gráfico dos
intervalos envolvidos. E a Tabela 3 mostra as funções de pertinência envolvidas neste processo.
55
Figura 17: Agente de Investigação do Aluno
Figura 18: Intervalos para a variável Nota
A classificação das notas dos alunos seguirá o conjunto de fórmulas apresentadas na Tabela 2,
por exemplo, caso o nivelamento do aluno resultou na nota seis. Visualizando os intervalos na Figura
18, a nota seis está inclusa no intervalo Média e Boa.
56
Para o intervalo Média, tem-se: Para o intervalo Boa, tem-se:
Como o resultado da função para o intervalo Média é maior que o resultado da função do
intervalo Boa, a nota gerada do aluno é Média.
Tabela 2: Variáveis Lingüísticas utilizadas pelo sistema
Lingüística Funções de Intervalo
Ruim
µ (x) =x/3 se 0 ≤ x < 3 µ (x) =1 se x= 3 µ (x) = -x +5 se 3 < x< 5
2
Média
µ (x) = -3+x se 3≤x<5 2
µ (x) =1 se x=5 µ (x) = 8-x se 5 ≤x<8
3
Boa
µ (x) = x -5 se 5≤x<8 3
µ (x) =1 se x>=8
Outro agente fica encarregado pela avaliação do currículo instrucional que o aluno deverá
acessar (Figura 19). Seu funcionamento é baseado nas notas do aluno que foram estabelecidas pelo
agente de Investigação do Aluno, e utilizando uma estrutura de sistemas especialistas estabelece o
conteúdo que pode ser acessado pelo aluno de acordo com o seu nível de conhecimento.
A seleção do conteúdo instrucional que o aluno deverá acessar é baseada nas informações
geradas pelo agente de investigação do aluno, onde são recuperadas as notas do nivelamento já
classificadas e através de uma base de regras de produção é selecionado o conjunto de conteúdos que o
aluno terá acesso.
µ (x) = 8-x se 5 < x< 8 3
µ (x) = 8 -6 = 1 2
µ (x) = x - 5 se 3 < x< 8 3
µ (x) = 6 -5 = 0,33 3 =>
=>
57
As regras de produção são uma forma de representação do conhecimento do especialista através
uma coleção de regras do tipo Se condição então faça. Sendo que está representação pode ser repassada
para o computador através de uma linguagem de programação.
Baseando-se nas informações dos especialistas a regras de produção para a estrutura do agente
de conteúdo instrucional segue os seguintes critérios1.
• Se a nota do pré-requisito da aula N for ruim, então o usuário deverá acessar todos os
conteúdos da aula N;
• Se a nota do pré-requisito da aula N for média, então o usuário deverá acessar determinados
conteúdos da aula N baseando-se nas regras de produção;
• Se a nota do pré-requisito da aula N for boa, então o usuário não precisará acessar nenhum
conteúdo, e está apto a fazer o teste teórico da aula N.
Figura 19: Agente de Conteúdo Instrucional
1 A base de regras de produção para o agente de conteúdo instrucional pode ser visualizada no anexo IV.
58
E por fim o agente de Casos Virtuais (Figura 21), fica encarregado de buscar na base de casos
virtuais, o melhor caso clínico que se enquadre ao conteúdo instrucional que está sendo aplicado e pelo
seu desempenho. O agente envia uma mensagem para o agente de Conteúdo Instrucional, solicitando
qual o conteúdo que o aluno está estudando e qual a nota do aluno no teste teórico da aula. Se a nota do
teste teórico do aluno for maior ou igual a sete, esta nota é classificada e a partir de regras de produção
é gerado o conjunto de casos clínicos que o aluno deverá realizar.
Para acessar os casos clínicos da aula o aluno deverá previamente realizar o teste teórico da
disciplina, obtendo uma nota superior ou igual a sete, sua nota é classificada seguindo os passos da
geração da nota do nivelamento do aluno, mas usando os conjuntos de intervalos da Figura 20 e as
funções da Tabela 3.
Figura 20: Intervalos para Variável Nota Teórica
Tabela 3: Variáveis Lingüísticas para o conjunto Difuso da Variável Nota Teórica
Variável Lingüística Funções do Intervalo
Boa
µ (x) =x/8 se 7 ≤ x < 8 µ (x) =1 se x= 8 µ (x) = -x +9 se 8 < x< 9
Ótima
µ (x) = -8+x se 8 ≤x < 9 µ (x) =1 se x=9
µ (x) = 10-x se 9 <x <10
59
Baseando-se nas informações dos especialistas as regras de produção para a estrutura do agente
de casos virtuais segue os seguintes critérios.
• Se a nota classificada do teste teórico do aluno for Boa o aluno acessa 50% dos casos
clínicos da aula, pois o aluno não apresenta um aproveitamento máximo do conteúdo
teórico.
• Se a nota classificada do teste teórico do aluno for Ótima o aluno acessa 100% dos casos
clínicos da aula, pois o aluno apresenta um aproveitamento máximo do conteúdo teórico
da aula, podendo assim realizar todo o conteúdo prático da aula.
Figura 20: Agente de Casos Virtuais
60
A seguir são apresentados os passos funcionais e as interações entre os agentes envolvidos no
ambiente. 1) O aluno se cadastra
2) O Agente de Investigação do aluno aplicam a prova de nivelamento para avaliar
o suposto grau de conhecimento do aluno. Feito o nivelamento suas notas são
classificadas através de funções de intervalo e armazenadas no banco de dados.
4) O Agente de Conteúdo Instrucional pede ao Agente de Investigação do aluno as
notas do nivelamento com base em uma regra de casos define um conjunto de textos
e vídeos que o aluno deverá estudar. São armazenadas no banco as referências
destes textos e vídeos.
5) O aluno realiza o teste teórico da aula.
6) Por fim o agente de Casos Virtuais solicita ao agente de conteúdo instrucional
os conteúdos que o aluno está cursando e a nota do aluno no teste teórico, e
através de uma base de regras de produção são definidos os casos virtuais que
aluno deverá realizar.
6)Após a realização do diagnóstico dos casos selecionados para a aula, o aluno
avança para a próxima aula do portal se a sua nota for maior ou igual a sete.
Fleishhauer (1996) apud Vavassori (1998), os agentes inteligentes são entidades que realizam
um conjunto de operações em favor de um usuário com algum grau de independência ou autonomia. Os
agentes implementados no portal possuem característica autônoma para a realização do nivelamento do
aluno operando sem a interação de humanos ou de outras entidades. Também possuem habilidade
social, pois há uma interação entre eles nos sentido de requisição de informação de um agente para o
outro para o acompanhamento do nível de aproveitamento do aluno durante o curso.
1.3. Módulo de Dados do Aluno
Este módulo é responsável por gerenciar as informações dos alunos no ambiente e possibilitar o
acesso do aluno ao mesmo. Assim o aluno terá acesso as suas informações e a visualização do seu
conteúdo instrucional previamente selecionado pelo agente e também terá acesso aos casos virtuais
selecionados.
61
Para atender este módulo foi criada uma interface onde constam uma série de opções para os
alunos, sendo elas:
1. Visualizar seus dados característicos (nome, endereço, email, senha, instituição, etc).
2. Visualizar o quadro de docentes do Portal.
3. Visualizar o seu desempenho durante o curso e seu histórico curricular no curso.
4. Participar de discussões síncronas (chat) e assíncronas (fórum) com os professores ou
com outros alunos do Portal.
5. Freqüentar as aulas, ou seja, visualizar o conteúdo instrucional (textos e vídeos) e
também através de um ambiente virtual poderá realizar diagnósticos de casos clínicos
virtuais.
6. Realizar avaliações do conteúdo instrucional dado e dos casos clínicos praticados.
O acesso as informações contidas no item 5 e no item 6 é determinado pelos agentes
inteligentes, que baseados em suas informações, realizará um nivelamento do aluno.
1.4 Módulo de Conteúdo instrucional
Este módulo é responsável por gerenciar o conteúdo instrucional do sistema (vídeos, texto e
casos virtuais). Assim o administrador do sistema tem acesso a inclusão de novos conteúdos para o
sistema e gerenciamento de suas disciplinas: inclusão de aulas e conteúdo instrucional.
Para atender este módulo foi criada uma interface onde constará uma série de opções para os
administrador(es), sendo elas:
1. Cadastro de aulas informando seus pré-requisitos e seus conteúdos.
2. Cadastro do conteúdo teórico da aula (vídeos, textos)
3. Cadastro do conteúdo prático da aula (casos clínicos virtuais)
4. Cadastro da avaliação da aula teórica (questões de múltipla escolha, verdadeira ou falsa,
questões de completar)
5. Cadastro da avaliação da aula prática.
62
6. Cadastro de novos cursos2.
Tendo a necessidade de professores para orientar os alunos durante o curso, foi criado uma
interface adicional, onde somente os professores do portal podem entrar. Esta interface possui as
seguintes opções:
1. Avisos: Cadastro de avisos para os alunos;
2. Bibliografia: Cadastro de bibliografias referente ao curso, ou bibliografia recomendada
pelo professor;
3. Chat: O professor pode participar de um chat com seus alunos ou com os professores;
4. Currículo: O professor pode inserir seu mini-currículo;
5. Fórum: O professor pode participar de um fórum;
6. Links: O professor pode cadastrar links de interesse no portal;
7. Projetos: O professor pode cadastrar projetos de interesse no portal;
Os administradores também são responsáveis pela divulgação do ambiente e composição da
equipe de professores. Cabe a eles selecionar os professores, bem como estipular as regras de aceitação
do aluno no ambiente.
O administrador técnico ( usuário God ) do ambiente será o único usuário do sistema que
poderá incluir novos Administradores para o ambiente, o qual possui conhecimento técnico em
computação para gerenciar a interface do ambiente e pela administração do banco de dados.
1.5 Módulo de Casos Virtuais
O módulo de casos virtuais é composto de casos variados de pacientes onde o usuário poderá
acompanhar experimentos e treinamentos. Neste módulo há um ambiente de simulação, onde de acordo
com o conteúdo estudado pelo aluno, o sistema fornecerá estudos de casos clínicos de maneira que
possam enriquecer o aprendizado do aluno.
2 Esta opção foi criada para que o administrador possa incluir um novo curso de odontologia, mas este cadastro não está habilitado.
63
Sendo assim o aluno realiza o diagnóstico do(s) caso(s) clínico(s) que foram recuperados da
base para a análise. Após a realização do diagnóstico, é gerada uma nota dos caso(s) clinico(s) que o
mesmo diagnosticou e posteriormente esta nota é armazenada na base de dados.
Os caso são compostos por 5 diagnósticos, sendo 4 diagnósticos falsos e um verdadeiro. Para a
realização da avaliação prática do aluno, o mesmo irá selecionar um dentre estes 5 diagnósticos.
1.6. Tecnologia Utilizada
O presente projeto utlizou como plataforma um sistema Web onde as páginas foram
implementadas utilizando a linguagem Server Script PHP. Devido a sua velocidade, sua relativa
facilidade de manipular banco de dados, além de ser totalmente Server Side3 e a independência de
arquitetura do cliente pois somente é necessário um browser para fazer o acesso ao sistema.
O banco utilizado foi o Oracle, suas funcionalidades e características não precisam ser
questionadas. Apresentam um alto desempenho e uma ótima integração com scripts desenvolvidos em
PHP.
2. MODELAGEM DO SISTEMA
Com base no modelo proposto acima foram pré-modelados os diagramas Use-Case, Diagramas
de Classe e o Diagrama de Entidade Relacionamento do projeto.
2.1 Diagramas de casos de uso
Foram definidos três usuários que interagirão com o sistema (Figura 21), sendo eles:
• Administrador: Este usuário terá o papel de gerenciamento do sistema;
3 Server Side: O conteúdo que será exibido para o usuário é previamente compilado no lado do servidor, deixando para o usuário somente o conteúdo compilado.
64
• Aluno: Usuário que freqüentara o curso a distância;
• Professor: Usuário responsável pelo gerenciamento de suas aulas no sistema;
Figura 21: Cenários do Projeto
2.1.1 Cenário Administrador
O Administrador no sistema poderá efetuar as seguintes operações no sistema ( Figura 22):
• Efetua Login: Efetuar Login no Sistema;
• Seleciona Aula: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de aulas;
• Seleciona Avaliação Teoríca: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de aulas;
• Seleciona Casos Clínicos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de aulas;
• Seleciona Conteúdos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de conteódos;
• Seleciona Cursos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de Cursos;
65
• Seleciona Textos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de Textos;
• Seleciona Usuários: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de Usuários;
• Seleciona Vídeos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de Vídeos;
A descrição destes cenários é apresentada da Tabela 4 a Tabela 12.
Figura 22: Ações do Usuário Administrador
Tabela 4: Efetua Login
Cenários Acesso {Pós-Condição}.
Libera acesso ao módulo de Administrado
Cadastrado {Pré-Condição}. O usuário deve estar cadastrado no sistema
Campo não informado {Exceção}. Se campo login não informado - Mensagem ("Informe o seu login") Se campo senha não informada - Mensagem ("Informe sua senha")
Informa Dados {Principal}. Passo 1: Informa Login Passo 2: Informa Senha
66
Tabela 5: Seleciona Aula
Cenários Aula Cadastradas (exclusão) {Exceção}.
- Caso o professor não tenha aula cadastradas - Mensagem ("Não há aula cadastradas")
Campo não informado (cadastro/ alteração) {Exceção}.
- Caso Curso não selecionado - Mensagem ("Selecione o curso") - Caso campo nome da aula não informado - Mensagem ("Informe o nome da aula") - Caso código da aula não informado - Mensagem ("Informe o código da aula")
Excluir Aula {Alternativo}. Passo 1: Seleciona a aula Passo 2: Exclui a aula
Informa Dados da Aula (cadastro/alteração) {Alternativo}. Passo 1: Seleciona o Curso ao qual ele irá inserir a aula Passo 2: Informa o nome da aula Passo 3: Informa o código da aula Passo 4: Seleciona o pré-requisitos da Aula (cursadas fora do Portal) Passo 5:Seleciona o pré-requisitos da Aula (cursadas dentro do Portal)
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Login {Pré-Condição}. - Use Case Efetua Login
Tabela 6: Seleciona Avaliação Teórica
Cenários
Aula Cadastradas e Avaliação Cadastradas (exclusão/alteração) {Exceção}. - Ter aula e avaliação cadastrados
Campo não informado (inclusão/alteração) {Exceção}. Caso Aula não informada - Mensagem ("Informe a aula") Caso Tipo da Pergunta não informada - Mensagem ("Informe o Tipo da Pergunta") Se o Tipo da Pergunta=1 Caso Título da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe o Título da Pergunta") Caso Resposta Certa não informada - Mensagem ("Informe a resposta certa") Caso Comentário da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe o comentário da Pergunta")
67
Se o Tipo da Pergunta=2 Caso Título da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe o Título da Pergunta") Caso Alternativa 1 não informada - Mensagem ("Informe a Alternativa 1 da Pergunta") Caso Alternativa 2 não informada - Mensagem ("Informe a Alternativa 2 da Pergunta") Caso Alternativa 3 não informada - Mensagem ("Informe a Alternativa 3 da Pergunta") Caso Alternativa 4 não informada - Mensagem ("Informe a Alternativa 4 da Pergunta") Caso Alternativa 5 não informada - Mensagem ("Informe a Alternativa 5 da Pergunta") Caso Resposta Certa não informada - Mensagem ("Informe a resposta certa") Caso Comentário da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe o comentário da Pergunta") Se o Tipo da Pergunta=3 Caso Título da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe o Título da Pergunta") Caso Primeira Parte da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe a Primeira Parte da Pergunta") Caso Resposta Pergunta não informado - Mensagem ("Informe a Resposta da Pergunta") Caso Segunda Parte da Pergunta não informado - Mensagem ("Informe a Segunda Parte da Pergunta")
Excluir Avaliação {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona a aula Passo 2: Seleciona a Avaliação Passo 2: Exclui a avaliação
Informa Dados (alteração/inclusão) {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona a Aula, que irá ser incluída a avaliação Passo 2: Seleciona o Tipo da Pergunta 1- Questão Verdadeira ou falsa 2- Questão de múltipla Alternativas 3- Questões de Preencher Se tipo da Pergunta = 1 então Passo 3: Informa o Título da Pergunta Passo 4: Seleciona a Resposta (Certa ou Errada) Passo 5: Informa o Comentário da Pergunta Senão Se tipo da Pergunta =2 então Passo 3: Informa o Título da Pergunta Passo 4: Informa a Alternativa 1 da Pergunta Passo 5: Informa a Alternativa 2 da Pergunta Passo 6: Informa a Alternativa 3 da Pergunta Passo 7: Informa a Alternativa 4 da Pergunta Passo 8: Informa a Alternativa 5 da Pergunta Passo 9: Informa a Resposta Certa (Alternativa 1, Alternativa 2, Alternativa 3, Alternativa 4,Alternativa 5) Passo 10: Informa o Comentário da Pergunta Senão Se tipo da Pergunta =2 então Passo 3: Informa o Título da Pergunta Passo 4: Informa a Primeira Parte da Pergunta Passo 5: Informa a Resposta da Pergunta Passo 6: Informa a Segunda Parte da Questão
68
Seleciona Opção {Principal}. Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Tabela 7: Seleciona Casos Clínicos
Cenários Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
- Caso campo nome do caso clínico não informado - Mensagem( "Informe o nome do caso") - Caso campo nome do paciente não informado - Mensagem( "Informe o nome do paciente") - Caso campo histórico não informado - Mensagem( "Informe histórico do paciente") - Caso campo diagnóstico1 não informado - Mensagem( "Informe o 1 diagnóstico") - Caso campo diagnóstico2 não informado - Mensagem( "Informe o 2 diagnóstico") - Caso campo diagnóstico3 não informado - Mensagem( "Informe o 3 diagnóstico") - Caso campo diagnóstico4 não informado - Mensagem( "Informe o 4 diagnóstico") - Caso campo diagnóstico5 não informado - Mensagem( "Informe o 5 diagnóstico")
Excluir Caso Clínico {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona o caso clínico Passo 2: Exclui o caso clínico
Informa Dados do Cadastro (cadastro / alteração) {Alternativo}. Passo 1: Seleciona a Aula que será inserida o caso Passo 2: Informa o nome do caso Passo 3: Informa o nome do paciente Passo 4: Informa o histórico do paciente Passo 5: Informa o diagnóstico 1 Passo 6: Informa o diagnóstico 2 Passo 7: Informa o diagnóstico 3 Passo 8: Informa o diagnóstico 4 Passo 9: Informa o diagnóstico 5 Passo 10: Informa o diagnóstico correto
Seleciona Opção {Principal}. Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Login {Pré-Condição}. - Use Case Efetua Login
69
Tabela 8: Seleciona Conteúdo
Cenários Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}. - Caso campo Aula não selecionado - Mensagem( "Seleciona a Aula") - Caso campo Curso não selecionado - Mensagem( "Seleciona o Curso") - Caso campo Nome do Conteúdo não informado
- Mensagem ("Informe o Nome do Conteúdo") Informa Dados da Disciplina (cadastro / alteração) {Alternativo}.
Passo 1: Informe o Nome da Disciplina Passo 2: Informe o código da disciplina Passo 3: Selecione o professor Responsável Passo 4: Informe a quantidade de Horas/Aula
Login {Pré-Condição}. - Use Case Efetua Login
Administrador cadastrado no sistema { Pré-Condição} - O administrador ser cadastrado pelo Administrador do Sistema
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Tabela 9: Seleciona Cursos
Cenários Seleciona Opção {Principal} Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar) Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}. - Caso campo Nome do Curso não informado - Mensagem( "Informe o Nome do Curso") - Caso campo conteudo não informado - Mensagem( "Informe o Conteúdo do Curso") - Caso campo descrição não informado - Mensagem( "Informe a Descrição do Curso")
Cursos Cadastrados (exclusão/alteração) {Exceção}.
- Caso não tenha Cursos Cadastrados - Mensagem ("Não há cursos cadastrados")
Excluir Curso {Alternativo}. Passo 1: Seleciona o Curso Passo 2: Exclui o Curso Informa Dados do Curso (cadastro / alteração) {Alternativo}. Passo 1:Informa campo Nome do Curso Passo 2:Informa o conteúdo do Curso
Passo 3:Informe a Descrição do Curso
Login {Pré-Condição}. - Use Case Efetua Login
70
Tabela 10: Seleciona Textos
Cenários Adminstrador cadastrado no sistema {Pré-Condição} - O administrador ser cadastrado pelo Administrador do Sistema Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
- Caso campo Aula não selecionado - Mensagem( "Seleciona a Aula") - Caso campo Conteúdo não selecionado - Mensagem( "Seleciona o conteúdo") - Caso campo Descrição do texto não informado - Mensagem ("Informe a descrição do texto") - Caso campo texto não informado
- Mensagem ("Informe o texto")
Excluir Texto {Alternativo}. Passo 1: Seleciona o Texto Passo 2: Exclui o Texto
Informa Dados do Texto (cadastro / alteração) {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona a Aula que será inserida o texto Passo 2: Seleciona o conteúdo onde será inserida o texto Passo 3: Informa a Descrição do Texto Passo 4: Informa o Texto
Seleciona Opção {Principal}. Passo 1: O administradorr seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar) Tabela 11 Seleciona Usuários
Cenários Administrador Cadastrado {Pré-Condição}.
- O administrador ser cadastrado pelo Administrador do Sistema
Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}. - Caso campo Nome não informado - Mensagem( "Informe o nome do usuário") - Caso campo Login não informado - Mensagem ("Informe o Login do usuário") - Caso campo Senha não informado - Mensagem ("Informe a Senha do usuário") - Caso campo Repita a Senha não informado - Mensagem ("Repita a Senha do usuário") - Caso tipo do usuário não selecionado - Mensagem ("Selecione o tipo de Usuário") - Tipo (aluno, professor, administrador)
Excluir Usuário {Alternativo}. Passo 1: Seleciona o Usuário Passo 2: Exclui o Usuário Informa Dados do Usuário (cadastro / alteração) {Alternativo}.
Passo 1: Informa o nome do usuário
71
Passo 2: Informa o login do usuário Passo 3: Informa a senha do Usuário Passo 4: Informa o Campo Repita a senha do Usuário Passo 5: Informa o tipo de Usuário 1- ADMINISTRADOR 2- ALUNO 3- PROFESSOR
Login {Pré-Condição}.
- Use Case Efetua Login Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar) Usuários Cadastrados (exclusão/alteração) {Exceção}. - Caso não tenha usuários cadastrados - Mensagem ("Não há usuários cadastrados")
Tabela 12: Seleciona Vídeos
Cenários Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
- Caso campo Aula não selecionado - Mensagem( "Seleciona a Aula") - Caso campo Conteúdo não selecionado - Mensagem( "Seleciona o Conteúdo") - Caso campo Descrição do vídeo não informado - Mensagem ("Informe a descrição do vídeo") - Caso campo vídeo não informado - Mensagem ("Informe o vídeo")
Administrador cadastrado no sistema {Pré-Condição}. - O administrador ser cadastrado pelo Administrador do Sistema
Excluir Vídeo {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona o vídeo Passo 2: Exclui o vídeo
Informa Dados do Vídeo (cadastro / alteração) {Alternativo}. Passo 1: Seleciona a Aula que será inserida o vídeo Passo 2: Seleciona o Conteúdo no qual o vídeo será inserido Passo 3: Informa a Descrição do Vídeo Passo 4: Informa o Vídeo
Seleciona Opção {Principal}. Passo 1: O administrador seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
72
2.1.2 Cenário Aluno
O Aluno no sistema poderá efetuar as seguintes operações no sistema ( Figura 23):
• Diagnóstica Caso Clínico: Realiza diagnósticos clínicos;
• Efetua Login: Efetua login no Sistema;
• Freqüenta as Aulas: Freqüenta as aulas disponíveis;
• Participa de Chat: Participa do chat no Sistema, enviando ou respondendo perguntas;
• Participa do Fórum: Participa do fórum, enviando ou respondendo perguntas;
• Realiza Avaliação da Aula Prática: Faz a avaliação da aula teórica;
• Seleciona seus Dados: Visualiza, altera seus dados;
• Visualiza Histórico das Disciplinas: Visualiza histórico das disciplinas que o mesmo já
cursou ou irá cursar;
• Visualiza Quadro de Docentes: Visualiza o quadro de docentes do curso
• Visualiza seus Dados: Visualiza seus dados cadastrais;
• Visualiza o Conteúdo Teórico da Aula: Visualiza o conteúdo teórico da aula.
A descrição destes cenários é apresentada da Tabela 13 a Tabela 22.
73
Figura 23: Cenário do Aluno
Tabela 13: Diagnóstica Casos Clínicos da Aula
Cenários Realiza Diagnóstico {Principal}.
Passo 1: Seleciona o Caso Clínico Passo 1.1 - Visualiza as informações do caso - Nome do Paciente - Histórico do Paciente - Sintomas Passo 2: Realiza o Diagnóstico
Selecionar Disciplina e Aula {Pré-Condição}. Use Case Frequenta as Aulas
74
Tabela 14: Efetua Login
Cenários Acesso {Pós-Condição}.
Libera acesso ao módulo de Administrado
Cadastrado {Pré-Condição}. O usuário deve estar cadastrado no sistema
Campo não informado {Exceção}. Se campo login não informado - Mensagem ("Informe o seu login") Se campo senha não informada - Mensagem ("Informe sua senha")
Informa Dados {Principal}. Passo 1: Informa Login Passo 2: Informa Senha
Tabela 15: Freqüenta as Aulas
Cenários Login {Pré-Condição}.
Use Case Efetua Login
Seleciona Aula {Principal}. Passo 1: O aluno Seleciona a disciplina Passo 1: O Aluno Seleciona a Aula Passo 2: O aluno escolhe as seguintes opções: Opção 1: Visualizar o Conteúdo Teórico da Aula Opção 2: Realizar Avaliação Teórica da Aula Opção 3: Diagnosticar Casos Clínicos da Aula Se Opcao =1 - Use Case Visualiza Conteúdo Teórico da Aula Se Opcao =2 - Use Case Realiza Avaliação Teórica da Aula Se Opcao =1 - Use Case Diagnóstica Casos Clínicos da Aula
75
Tabela 16: Participa de Chat
Cenários Campo não informado {Exceção}.
- Caso apelido não informado - Mensagem( "Informe seu apelido")
Campo não informado no envio da Mensagem {Exceção}.
- Caso o campo Mensagem não informado - Mensagem ("Digite a Mensagem") - Caso o Usuário não for Selecionado - Mensagem ("Selecione o usuário de Destino")
Informa Dados {Principal}. Passo 1: Aluno informa seu apelido Passo 2: Aluno digita sua mensagem Passo 3: Informa o usuário de destino - Todos os usuários participantes do chat ou um usuário participante
Login {Pré-Condição}. Use Case Efetua Login
Tabela 17: Participa do Fórum
Cenários Cadastro Efetuado {Pré-Condição}.
- O aluno estar cadastrado no sistema Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
Caso opção =1 - Caso Título da Pergunta não informado - Mensagem ("Título da Pergunta não informado" - Caso Corpo da Pergunta não informado - Mensagem ("Corpo da Pergunta não informado") Caso opção =2 - Caso 2.1 - Caso a Resposta não informada Mensagem ("Resposta não informada")
Login {Pré-Condição}. Use Case Efetua Login
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O aluno seleciona na interface do fórum as seguintes opções 1: Inserir nova Pergunta 2: Seleciona uma pergunta já postada Caso opção =1 - Informa o Título da Pergunta - Informa o Corpo da Pergunta Caso opção =2 - O aluno poderá visualizar as respostas - O aluno poderá inserir uma resposta a pergunta (2.1) - Caso 2.1 - Informa a Resposta
76
Tabela 18: Realiza Avaliação da Aula
Cenários Avaliação da Aula Disponível {Pré-Condição}.
- Ter pelo menos uma aula com pendência de avaliação Teórica Informa Aula {Principal}.
Passo 2: Responde o conjunto de questões referentes a aula Passo 3: Finaliza a avaliação
Selecionar Disciplina e Aula {Pré-Condição}.
Use Case Frequenta as Aulas
Tabela 19: Visualiza seus Dados
Cenários Altera / Inclui seus Dados {Alternativo}.
Passo 1: Informa seu Nome Passo 2: Informa seu Login Passo 3: Informa sua Senha Passo 4: Repete sua Senha Passo 5: Informa sua data de nascimento Passo 6: Informa o número de identidade Passo 7: Informa o número do CPF Passo 8: Informa o número do CRO Passo 9: Informa o número do passaporte Passo 10: Informa o número do Ano de Conclusão da Graduação Passo 11: Informa Endereço Residencial Passo 12: Seleciona se Estado residencial Passo 13: Informa sua cidade residencial Passo 14: Informa o número da residência Passo 15: Informa o bairro da residência Passo 16: Informa Complemento da residência Passo 17: Informa CEP Passo 18: Informa Telefone Passo 19: Informa Celular
Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
- Caso Campo Nome não informado - Mensagem ("Informe o campo Nome") - Caso Campo Login não informado - Mensagem ("Informe o campo Login") - Caso Campo Senha não informado - Mensagem ("Informe o campo Senha") - Caso Campo Repetir Senha não informado - Mensagem ("Informe o campo Repetir Senha") - Caso Campo Data de Nascimento não informado - Mensagem ("Informe o Campo Data de Nascimento") - Caso Campo Número de Identidade não informado - Mensagem ("Informe o campo Número da Identidade") - Caso Campo CPF não informado - Mensagem ("Informe o campo CPF ") - Caso Campo Endereço Residencial não informado - Mensagem ("Informe o campo Endereço Residencial") - Caso Campo Estado residencial não Selecionado - Mensagem ("Informe o campo Estado Residencial") - Caso Campo Cidade residencial não informado - Mensagem ("Informe o campo Cidade Residencial")
77
- Caso Campo Número da Residência não informado - Mensagem ("Informe o campo Número Residencial") - Caso Campo Bairro da Residência não informado - Mensagem ("Informe o campo Bairro Residencial") - Caso Campo CEP residencial não informado - Mensagem ("Informe o campo CEP Residencial") - Caso Campo Telefone não informado - Mensagem ("Informe o campo ")
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O aluno entra na Home Page Passo 2: Chama Fluxo Alternativo - Altera / Inclui seus Dados
Tabela 20: Visualiza Histórico das Disciplinas
Cenários Visualisa histórico {Principal}.
- Visualisa dados de seu currículo no sistema 1. Disciplina 1.1 Aula 1.1.1 - Data de Início 1.1.1 - Tempo de Duração 1.1.3 - Nota da avaliação teórica 1.1.4 - Nota da avaliação prática 1.1.5 - Média = (Nota da avaliação teórica + Nota da avaliação prática) /2 1.1.6 - Status Avaliação Teoríca (Realizada, não realizada) 1.1.7 - Status Avaliação Prática (Realizada, não realizada) 1.3 Status (Finalizada, Em Andamento, Não iniciada)
Tabela 21: Visualiza Quadro de Docentes
Cenários Login {Pré-Condição}.
Use Case Efetua Login
Seleciona Professor {Principal} Passo 1: Seleciona o Professor - Dados do Professor - Nome - Instituição - Titulação - Foto (se houver) - E-mail - Currículo Lattes - Links do professor - Projetos - Avisos do Professor - Bibliografias
78
Tabela 22: Visualiza Conteúdo Teórico da Aula
Cenários Login {Pré-Condição}.
Use Case Efetua Login
Selecionar Conteúdo {Principal}.
Passo 1: Seleciona as Seguintes opções Opção 1: Textos Opção 2: Vídeos Opção 3: Casos Clínicos
Selecionar Disciplina e Aula {Pré-Condição}. Use Case Freqüenta as Aulas
2.1.3 Cenário Professor
O Professor no sistema poderá efetuar as seguintes operações no sistema ( Figura 24):
• Efetua Login: Efetua login no sistema;
• Participa de Chat: Participa do chat no Sistema, enviando ou respondendo perguntas;
• Participa do Fórum: Participa do fórum, enviando ou respondendo perguntas;
• Seleciona Currículo: Inclui, altera informações sobre seu currículo;
• Seleciona Projetos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de seus projetos;
• Seleciona Avisos: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de seus avisos;
• Seleciona Bibliografia: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de suas bibliografias;
• Seleciona Links: Consulta, cadastro, alteração e exclusão de seus links;
A descrição destes cenários é apresentada da Tabela 23 a Tabela 30.
79
Figura 24: Cenário Professor
Tabela 23: Efetua Login
Cenários Acesso {Pós-Condição}.
Libera acesso ao módulo de Administrado
Cadastrado {Pré-Condição}. O usuário deve estar cadastrado no sistema
Campo não informado {Exceção}. Se campo login não informado - Mensagem ("Informe o seu login") Se campo senha não informada - Mensagem ("Informe sua senha")
Informa Dados {Principal}. Passo 1: Informa Login Passo 2: Informa Senha
Tabela 24: Participa de Chat
Cenários Campo não informado {Exceção}.
- Caso apelido não informado - Mensagem( "Informe seu apelido")
Campo não informado no envio da Mensagem {Exceção}. - Caso o campo Mensagem não informado - Mensagem ("Digite a Mensagem") - Caso o Usuário não for Selecionado
80
- Mensagem ("Selecione o usuário de Destino") Informa Dados {Principal}.
Passo 1: Aluno informa seu apelido Passo 2: Aluno digita sua mensagem Passo 3: Informa o usuário de destino - Todos os usuários participantes do chat ou um usuário participante
Login {Pré-Condição}. - Use Case Efetua Login
Tabela 25: Participa do Fórum
Cenários Cadastro Efetuado {Pré-Condição}.
- O professor estar cadastrado no sistema Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
Caso opção =1 - Caso Título da Pergunta não informado - Mensagem ("Título da Pergunta não informado" - Caso Corpo da Pergunta não informado - Mensagem ("Corpo da Pergunta não informado") Caso opção =2 - Caso 2.1 - Caso a Resposta não informada Mensagem ("Resposta não informada")
Login {Pré-Condição}. Use Case Efetua Login
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O professor seleciona na interface do fórum as seguintes opções 1: Inserir nova Pergunta 2: Seleciona uma pergunta já postada Caso opção =1 - Informa o Título da Pergunta - Informa o Corpo da Pergunta Caso opção =2 - O professor poderá visualizar as respostas - O professor poderá inserir uma resposta a pergunta (2.1) - Caso 2.1 - Informa a Resposta
81
Tabela 26 : Seleciona Currículo
Cenários Campo não informado (inclusão/alteração) {Exceção}.
- Caso campo Instituição não selecionado - Mensagem ("Selecione sua Instituição") - Caso campo Titulação não selecionado - Mensagem ("Selecione sua Titulação") - Caso campo Mini-Currículo não informado - Mensagem ("Informe seu mini-curriculo")
Informa Dados Currículo (inclusão/Alteração) {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona sua Instituição Passo 2: Seleciona sua Titulação Passo 3: Informa seu mini-currículo Passo 4: Inclui sua foto
Login Informado {Pré-Condição}. - Execução do Use-Case Loga no Sistema
Seleciona a opção {Principal}. Passo 1: O professor seleciona a opção do menu (alterar, cadastrar)
Tabela 27: Seleciona Projetos
Cenários Campo não Informado {Exceção}.
- Caso campo nome do projeto não informado - Mensagem ("Informe o nome do projeto") - Caso campo nome do orientador não informado - Mensagem ("Informe o nome do orientador") - Caso campo Resumo do Projeto não informado - Mensagem ("Informe o resumo do projeto") - Caso campo palavras-chave não informado - Mensagem ("Informe as palavras-chave do projeto")
Currículo do Professor {Pré-Condição}.
- O professor ter cadastrado seu currículo Excluir Projeto {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona o Projeto Passo 2: Exclui Projeto
Informa Dados do Projeto (alteração/Exclusão) {Alternativo}.
Passo 1: Informa o nome do Projeto Passo 2: Informa o nome do Bolsista Passo 3: Informa o nome do Orientador Passo 4: Informa o nome do Co-Orientador Passo 5: Informa o Resumo do Projeto Passo 6: Informa as Palavras-chave do Projeto (máximo 3, separadas com vírgula) Passo 7: Informa o apoio Financeiro (se houver)
Projetos Cadastrados (exclusão/alteração) {Exceção}.
82
- Caso o professor não tenha projetos cadastrados - Mensagem ("Não há projetos cadastradas")
Seleciona Opção {Principal}. Passo 1: O professor seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Tabela 28: Seleciona Avisos
Cenários Avisos Cadastrados (exclusão/inclusão) {Exceção}.
- Caso o Professor não tenha aviso cadastrado - Mensagem("Não há avisos cadastrados ")
Campo não informado (exclusão / alteração) {Exceção}. - Caso campo Aviso não informado - chama mensagem ("Preencha o campo Aviso Corretamente") - Caso campo Data não informada - chama mensagem ("Preencha o campo Data Corretamente")
Currículo Professor {Pre-condição}. Caso o professor não tenha efetuado o cadastro de seu currículo - Mensagem ("Professor, cadastre seu currículo antes !!!!")
Data Inválida {Exceção}. - Caso o preenchimento do campo Data esteja incorreto - Mensagem ("Preencha o campo data de Aviso Corretamente")
Exclui Avisos {Alternativo}. Passo 1: Seleciona o Aviso Passo 2: Exclui o aviso
Informa Dados Aviso (inclusão/alteração) {Alternativo}.
Passo 1: Informa o Aviso que aparecerá para seus alunos Passo 2: Informa a Data do Aviso
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O professor seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
Tabela 29: Seleciona Bibliografia
Cenários Ano Inválido (cadastro/alteração) {Exceção}.
-Caso o ano informado não esteja correto - Mensagem ("Preencha o ano de Publicação corretamente")
Bibliografias Cadastradas (exclusão) {Exceção}.
- Caso o Professor não tenha bibliografia cadastrada - Mensagem("Não há bibliografias ")
Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}. - Caso campo Nome não informado - chama mensagem ("Preencha o campo Nome Corretamente") - Caso campo Autor(es) não informado - chama mensagem ("Preencha o campo Autor(es) Corretamente") - Caso campo Editora não informado - chama mensagem ("Preencha o campo Editora Corretamente") - Caso campo Ano de Publicação não informada - chama mensagem ("Preencha o campo Ano de Publicação Corretamente")
83
Currículo Professor {Pré-Condição}.
Caso o professor não tenha efetuado o cadastro de seu currículo - Mensagem ("Professor, cadastre seu currículo antes !!!!")
Exclui Bibliografia {Alternativo}.
- O professor seleciona a Bibliografia - Exclui Bibliografia
Informa Dados da Bibliografia (cadastro/alteração) {Alternativo}. Passo 1: Inclui o nome do Livro ou periódico Passo 2: Inclui o(s) autor(es) do livro, separado por vírgulas Passo 3: Inclui a editora Passo 4: Inclui o ano de Publicação do Livro ou periódico Passo 5: Inclui as páginas.
Tabela 30: Seleciona Links
Cenários Campo não informado (cadastro/alteração) {Exceção}.
- Caso campo Descrição do link não informado - Mensagem ("Informe a descrição do link") - Caso campo nome da aula não informado - Mensagem ("Informe o link")
Currículo do Professor {Pré-Condição}.
- O professor ter cadastrado seu currículo Excluir Link {Alternativo}.
Passo 1: Seleciona o Link Passo 2: Exclui o Link
Informa Dados do Link (cadastro / alteração) {Alternativo}.
- Informa a Descrição do Link - Informa o Link
Links Cadastrados (exclusão/alteração) {Exceção}. - Caso o professor não tenha link cadastrados - Mensagem ("Não há links cadastrados")
Seleciona Opção {Principal}.
Passo 1: O professor seleciona a opção do menu (alterar, excluir e cadastrar)
84
2.2 Diagrama de Classes
Com as informações obtidas no modelo proposto foi projetado o modelo de classes representado
na Figura 254.
Figura 25: Diagrama de classes do Portal Periodontal
Na figura 25 pode-se visualizar 24 classes que serão persistentes no banco de dados e 3 classes
que serão transientes, ou seja, serão scripts implementados no PHP.
A classes persistentes serão as classes que constarão no diagrama E-R (figura 32), juntamente
com seus relacionamentos.
4 Versão ampliada do Diagrama de Classes pode ser visualizada no Anexo II.
85
As três classes transientes (classes em cinza), serão as classes que serão instanciadas quando a
página que a contém a invoca. Estas classes representam os agentes, que terão habilidades de se
comunicarem com os outros agentes afim da realização de um objetivo em conjunto.
2.3 Implementação O Portal Periodontal foi implementado na linguagem PHP com o banco de dados Oracle,
possuindo três módulos: administração, alunos e professores. O primeiro passo foi criar o banco de
dados que suportaria a implementação do mesmo, possui 29 tabelas, com seus respectivos
relacionamentos, a metodologia para criação das tabelas foi o diagrama E-R5 (entidade
relacionamento), foi utilizada a ferramenta ERWin da Computer Associates para a modelagem do
diagrama e a exportação dos script de criação da tabela para o banco de dados Oracle. Na Figura 26
pode-se visualisar o diagrama lógico do banco de dados, e na Figura 27 o diagrama físico é exibido.
5 Versão ampliada dos diagramas E-R, físico e lógico pode ser visualizada no Anexo I.
86
Tipo_pergunta
1- Boleana2- Multipla3- Completar
Tipo: 1 - Aluno 2- Professor 3- Administrador
�����������������������������������������������������������������
E/37cd_usuario (FK)cd_aula (FK)cd_curso (FK)
nota_teoricadata_praticadata_teoricanota_praticastatus_aulatempo_aulaent_aula_prat
������������������������estadocd_estado
nome_estadosigla
���������������������������������������������
aula_requisitocd_curso (FK)cd_aula (FK)cd_aula_requisito
������������������������������������������������������
bibliografia_professorescd_bibliografia (FK)cd_usuario (FK)
��������������������������������curso_bibliografiacd_curso (FK)cd_bibliografia (FK)
���������������������������������������
bibliografiacd_bibliografia
nomeeditoraautoranopagina
������������������������������������
foto_casocd_fotocd_caso (FK)
nome_fotofotonome_arquivolegenda_fototp_arquivo
������������������������������������������������������������������������������������������
caso_clinicocd_caso
cd_aula (FK)nome_casonome_pacientehistorico_pacientediagnósticodiagnostico2diagnostico3diagnostico4diagnostico5certacd_curso (FK)desc_artigo
���������������������������������������������
respostacd_resposta
cd_usuario (FK)cd_pergunta (FK)respostadata
���������������������������������������
perguntacd_pergunta
cd_usuario (FK)tituloperguntadata
���������������������������������������
projetoscd_projetocd_usuario (FK)
nome_projetobolsistaresumopalavrasco_orientador
��������������������������avisoscd_avisocd_usuario (FK)
avisodata
���������������������������������������
linkscd_linkcd_usuario (FK)
descricaolink
���������������������������������������
professorescd_usuario (FK)
instituicaotitulacaomini_curriculofoto
������������������������������
usuarioscd_usuario
nomeemailloginsenhaacesso
����������������cursocd_curso
nomeconteudodescricao
���������������������������������������������������������������������������������������������������������
alunoscd_usuario (FK)
cd_curso (FK)data_nascrgcpfinstituicaocd_estado (FK)res_cidaderes_ruares_numerores_bairrores_complementores_cepres_telcelularnota_nivelamento
������������������������completarcd_tipo
segunda_parte
����������������multiplacd_tipo
certa
��������������
boleanacd_tipo
certa
������������������������������������
perguntacd_tipo (FK)cd_perguntacd_aula (FK)cd_curso (FK)
titulocomentariotipo_pergunta
���������������������������������
aulacd_curso (FK)cd_aula
nome_aulacodigo_aula
���������������������������������������������
textoscd_texto
cd_conteudo (FK)nome_textotextonome_arquivodesc_texto
������������������������������������������
videoscd_video
cd_conteudo (FK)nome_videovideonome_arquivodesc_video
���������������������������������������ent_casocd_usuario (FK)cd_caso (FK)
entradasnota_casotemp_caso
��������������������������
conteudocd_conteudo
cd_aula (FK)cd_curso (FK)nome_conteudo
������������������������������alunos_conteudocd_conteudo (FK)cd_usuario (FK)
������������������������alternativascd_alternativacd_tipo (FK)
alternativa
����������������������respostascd_respostacd_tipo (FK)
resposta
Figura 26: Diagrama Lógico do Banco de Dados
Tipo_pergunta
1- Boleana2- Multipla3- Completar
Tipo: 1 - Aluno 2- Professor 3- Administrador
������������������������������������������������������������������������������������
alunos_aulacd_usuario: NUMBERcd_aula: INTEGERcd_curso: NUMBER
nota_teorica: INTEGERdata_pratica: DATEdata_teorica: DATEnota_pratica: INTEGERstatus_aula: NUMBERtempo_aula: VARCHAR2(15)ent_test_teorico: NUMBER
������������������������������������������������������������������
estadoscd_estado: INTEGER
nome_estado: VARCHAR(30)sigla: VARCHAR(2)
��������������������������������������������aula_requisitocd_curso: NUMBERcd_aula: INTEGERcd_aula_requisito: INTEGER
����������������������������������������bibliografia_professorescd_bibliografia: INTEGERcd_usuario: NUMBER
��������������������������������������
cursos_bibliografiacd_curso: NUMBERcd_bibliografia: INTEGER
��������������������������������������������������������������������������������
bibliografiacd_bibliografia: INTEGER
nome: VARCHAR2(50)editora: VARCHAR2(50)autor: VARCHAR2(100)ano: NUMBERpagina: VARCHAR2(15)
���������������������������������������������������������������������
foto_casocd_foto: NUMBERcd_caso: INTEGER
nome_foto: VARCHAR(150)foto: BLOBnome_arquivo: VARCHAR2(30)legenda_foto: VARCHAR(150)tp_arquivo: VARCHAR2(1)
�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
caso_clinicocd_caso: NUMBER
cd_aula: INTEGERnome_caso: varCHAR(50)nome_paciente: VARCHAR(50)historico_paciente: VARCHAR(300)diagnostico1: VARCHAR(500)diagnostico2: VARCHAR2(500)diagnostico3: VARCHAR2(500)diagnostico4: VARCHAR2(500)diagnostico5: VARCHAR2(500)certa: NUMBERcd_curso: NUMBERdesc_caso: VARCHAR(300)
���������������������������������������������������������
respostacd_resposta: INTEGER
cd_usuario: NUMBERcd_pergunta: NUMBERresposta: VARCHAR2(300)data: VARCHAR2(15)
���������������������������������������������������������������
perguntacd_pergunta: NUMBER
cd_usuario: NUMBERtitulo: VARCHAR2(50)pergunta: VARCHAR2(300)data: VARCHAR2(15)
������������������������������������������������������������������������
projetoscd_projeto: NUMBERcd_usuario: NUMBER
nome_projeto: VARCHAR2(150)bolsista: VARCHAR2(50)resumo: VARCHAR2(300)palavras: VARCHAR2(50)co_orientador: VARCHAR2(50)
���������������������������������������������������
avisoscd_aviso: NUMBERcd_usuario: NUMBER
aviso: VARCHAR2(15)data: DATE
��������������������������������������linkscd_link: NUMBERcd_usuario: NUMBER
descricao: VARCHAR2(50)link: VARCHAR2(50)
���������������������������������������������������������������������
professorescd_usuario: NUMBER
instituicao: VARCHAR2(20)titulacao: VARCHAR2(10)mini_curriculo: VARCHAR2(300)foto: VARCHAR2(50)
���������������������������������������������������
usuarioscd_usuario: NUMBER
nome: VARCHAR2(50)email: VARCHAR2(50)login: VARCHAR2(20)senha: VARCHAR2(32)tipo: NUMBER
������������������������������������������������������������
cursoscd_curso: NUMBER
nome: VARCHAR2(100)conteudo: VARCHAR2(300)descricao: VARCHAR2(300)
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
alunoscd_usuario: NUMBER
cd_curso: NUMBERdata_nasc: VARCHAR2(10)rg: NUMBERcpf: NUMBERinstituicao: VARCHAR2(50)res_cd_estado: NUMBERres_cidade: VARCHAR2(50)res_rua: VARCHAR2(200)res_numero: NUMBERres_bairro: VARCHAR2(50)res_complemento: VARCHAR2(150)res_cep: VARCHAR2(10)res_tel: VARCHAR2(15)celular: VARCHAR(20)nota_nivelamento: VARCHAR2(30)
������������������������������������������������completarcd_tipo: number
segunda_parte: VARCHAR2(400)
����������������������������multiplacd_tipo: NUMBER
certa: NUMBER()
����������������������������boleanacd_tipo: NUMBER
certa: NUMBER
������������������������������������������������������������������
pergunta_questcd_tipo: NUMBERcd_pergunta: NUMBERcd_aula: INTEGERcd_curso: NUMBER
titulo: VARCHAR2(2000)comentario: VARCHAR2(400)tipo_pergunta: INTEGER
������������������������������������������aulacd_curso: NUMBERcd_aula: INTEGER
nome_aula: VARCHAR2(50)codigo_aula: NUMBER
������������������������������������������������������������������������
textoscd_texto: NUMBER
cd_conteudo: INTEGERnome_texto: VARCHAR2(50)texto: BLOBnome_arquivo: VARCHAR2(30)desc_texto: VARCHAR(300)
������������������������������������������������������������������������
videoscd_video: NUMBER
cd_conteudo: INTEGERnome_video: VARCHAR2(50)video: BLOBnome_arquivo: VARCHAR2(30)desc_video: VARCHAR(300)
���������������������������������������������������������������
ent_casocd_usuario: NUMBERcd_caso: NUMBER
entradas: INTEGERnota_caso: NUMBERtemp_caso: VARCHAR2(10)
������������������������������������������������conteudocd_conteudo: NUMBER
cd_aula: INTEGERcd_curso: NUMBERnome_conteudo: VARCHAR2(50)
������������������������������������alunos_conteudocd_conteudo: NUMBERcd_usuario: NUMBER
������������������������������������������alternativascd_alternativa: NUMBER()cd_tipo: NUMBER
alternativa: VARCHAR2(400)
������������������������������������������������������������
respostascd_resposta: NUMBERcd_tipo: number
resposta: VARCHAR2(400)
Figura 27: Diagrama Físico do Banco de Dados
87
Em seguida foi criado o layout básico do portal, atribuindo a cor base do sistema, padronização
dos formulários de entrada, botões, etc. Utilizou-se também, uma biblioteca de funções utilizada pelo
CTTMar, esta biblioteca tem como objetivo principal a padronização dos portais CTTMar e a rapidez
na codificação dos programas. Esta ferramenta possui funções que suportam a conexão com banco de
dados oracle, operações com o banco, funções de validação de campos no formulário entre outras. Mas
algumas funções foram adaptadas para atender a algumas necessidades específicas.
2.3.1 Mapa do Portal
A Figura 28, mostra o mapa do portal, pode-se visualisar três ramificações do portal. Cada uma
permite acesso a cada um dos módulos do sistema: Módulo de alunos, Módulo de Professores e
Módulo dos Administradores. Ainda pode-se observar as funções que cada módulo possui, e as
restrições de acesso. Note, que o usuário do tipo administrador possui acesso a todos os módulos do
sistema, este usuário é do tipo 3, os outros dois tipos de usuários, aluno e professores, possuem
respectivamente acesso ao módulo de aluno e ao módulo de professores.
Figura 28: Mapa do Portal
88
Na Figura 29 é apresentada a tela inicial do portal periodontal, nela pode-se visualizar as
seguintes opções:
• Alunos: acesso ao módulo de alunos;
• Periodontia: uma breve descrição da disciplina de periodontia;
• Professores: acesso ao módulo de professores;
• O sistema: uma breve descrição do sistema;.
• Quem Somos: a equipe de desenvolvimento do sistema;
• Apoio: Apoio financeiro;
Figura 29: Tela inicial do Portal Periodontal
2.3.2 Módulo Administradores
O módulo de administração do portal é destinado ao controle e supervisão, nela é possível a
inclusão de novas aulas, novos professores, liberar acessos, cadastro de material instrucional entre
outras.
89
Figura 30: Módulo Administradores
Na Figura 30 pode-se visualizar as opções dos administradores do portal:
• Alunos: Cadastro, alteração, exclusão e visualização do corpo discente do portal;
• Aula: Cadastro, alteração, exclusão e visualização das aulas no portal;
• Caso clínico: Cadastro, alteração, exclusão e visualização dos casos clínicos que serão
disponibilizados para os alunos;
• Conteúdo: Cadastro, alteração, exclusão e visualização dos conteúdo, ou seja o nome
descritivo do conteúdo de uma determinada aula;
• Curso: Cadastro, alteração, exclusão e visualização do curso que serão fornecidos para
os alunos no portal;
• Perguntas: Cadastro, alteração, exclusão e visualização da avaliação teórica das aulas;
• Professores: Cadastro, alteração, exclusão e visualização do corpo docente do portal
periodontal;
• Texto: Cadastro, alteração, exclusão e visualização dos textos referentes aos conteúdos
do portal;
• Vídeos: Cadastro, alteração, exclusão e visualização dos vídeos referentes aos conteúdos
do portal;
90
2.3.3 Módulo Alunos
O módulo Alunos é a forma de interação na qual o discente recebe informações e comunica-se
com os docentes, através de fóruns, chats e tem acesso ao conteúdo instrucional do portal realizando as
aulas que para ele foram selecionadas.
Figura 31: Módulo Alunos
Na Figura 31 pode-se visualizar as opções dos alunos do portal:
• Aulas: Realizar as aulas do portal, sendo que esta opção somente será disponibilizada para o
aluno após a realização do nivelamento;
• Meus Dados: Visualizar e alterar seus dados cadastrais;
• Avisos: Visualizar os avisos postados pelos professores do portal;
• Professores: Visualizar o quadro de professores do portal, contendo um mini-currículo do
professor, seus links de interesse, projetos e também bibliografias recomendadas;
• Chat: Participar de um bate-papo on-line com integrantes do portal;
• Fórum: Postar perguntas ou respostas no fórum do portal;
• Links: Visualizar links postados pelos professores do portal;
• Projetos: Visualizar projetos postados pelos professores do portal.
91
2.3.4 Módulo Professores
O módulo Professores é a forma de interação na qual o doscente poderá se comunicar com os
discentes, através de fórum, chats e avisos. Poderá também informar seus projetos de pesquisa em
andamento, recomendar bibliografias, recomendar links para os alunos e deixar uma breve descrição do
seu currículo.
Figura 32: Módulo Professores
Na Figura 32 pode-se visualizar as seguintes opções:
• Avisos: O professor poderá colocar avisos para os alunos do portal, por exemplo, caso o
professor queira avisar seus alunos que haverá discussão on-line sobre a aula Histologia do
Periodonto as 18:00 do dia 07/07/2004;
• Bibliografia: O professor poderá recomendar bibliografias para os alunos do portal;
• Chat: O professor poderá participar de uma discussão on-line com os usuários do portal;
• Currículo: O professor poderá cadastrar um breve currículo, com informações básicas a seu
respeito;
• Fórum: O professor poderá postar perguntas ou respostas no fórum do portal, ou seja
fornecer uma ajuda assíncrona para o aluno;
92
• Links: O professor poderá postar Links de interesse para os alunos do portal;
• Projetos: O professor poderá postar seus projetos de pesquisa;
2.4 Aulas do Portal O portal periodontal é composto por seis aulas, como mostra a Tabela 31:
Tabela 31: Aulas Portal Periodontal
N° Nome da Aula Pré-requisito 1 Aspectos Normais da membrana periodontal e osso alveolar Não tem 2 Histologia do Periodonto 1 3 Epidemiologia das Doenças Periodontais e Gengivais 1,2 4 Classificação das Doenças Periodontais 1,2,3 5 Método Simplificado de Diagnóstico Periodontal (PSR) 1,2,3,4 6 Gengivvectomia/Gengivoplastia 1,2,3,4,5
Para que o aluno avançe para a aula seguinte é necessário que o mesmo realize um teste teórico
da aula em que esta cursando e a avaliação dos casos clínicos da aula que foram previamente
selecionados.
Obtendo a nota igual ou superior a sete o aluno poderá cursar a aula seguinte até o final do
curso. Cada aula contém um conjunto de conteúdos, ou seja, sub-tópicos da aula que serão utilizados
para a realização do nivelamento do aluno. A lista completa das aulas com seus conteúdos é
demonstrada no Anexo III.
2.4.1 Ambiente Aula No portal periodontal o ambiente de aulas, é aberto em uma nova janela, com características
restritas impedindo que o usuário faça algumas ações (redimensionamento da janela, voltar para a
janela anterior, etc). Há também um timer, um relógio que assim que o aluno entra no ambiente o
relógio é disparado e após a visualização da aula seu tempo total é armazenando no banco de dados
para fins de controle. Na Figura 33, pode-se visualizar a janela principal do ambiente de aula. No
centro da janela terá conteúdo teórico e prático da aula, e no frame a direita há uma série de botões
onde a cada interação são alteradas o conteúdo do centro.
93
Figura 33: Ambiente de Aula
• Vídeos: O aluno terá acesso aos vídeos selecionados da aula;
• Textos: O aluno terá acesso aos textos selecionados da aula;
• Casos: O aluno terá acesso aos Casos Clínicos da aula;
• Testes: Conjunto de perguntas que formam o teste teórico da aula;
• Sair: Sair do ambiente de aula.
No item testes, o aluno poderá acessá-lo no máximo 3 vezes, ou seja o aluno poderá visualizar
somente a página de testes da aula por 3 vezes, após isto esta opção ficará bloqueada para o usuário,
ficando disponível novamente após 24 horas do último acesso pelo aluno.
94
2.4.2 Ambiente Caso Clínico
No portal periodontal o ambiente de Caso Clínico, uma janela semelhante a janela de Aula é
aberta, com as mesmas restrições. Também há um relógio, contando o tempo de permanência do aluno
no ambiente de caso clínico. Na Figura 34 pode-se visualizar a janela principal do ambiente de caso
clínico. No centro da janela conterá o conteúdo do caso clínico e no canto direito conterá as opções
disponíveis para o aluno.
Figura 34: Ambiente Caso Clínico
• Informação geral do paciente e descrição do caso clínico;
• Fotos do tipo raio-x do caso clínico;
95
• Fotos do caso clínico;
• Realizar o diagnóstico do caso clínico;
O último item, o aluno realiza o diagnóstico do caso clínico, poderá ser visualizado pelo aluno
no máximo 3 vezes, ou seja, o usuário poderá realizar o diagnóstico no máximo 3 vezes, se na terceira
vez o aluno informou o diagnóstico incorreto o sistema irá atribuir a nota zero para este aluno. A
realização do diagnóstico ficará disponível para o usuário somente após 24 horas da realização da sua
última tentativa.
A apresentação do caso clínico é feita através de fotos, onde o aluno poderá navegar entre as
mesmas visualizando as radiografias do caso ou fotos retiradas do paciente, conforme é visualizado na
Figura 35.
Figura 35: Visualização do Caso Clínico
96
Sendo assim o aluno tem um ambiente integrado para a realização de casos clínicos onde o
mesmo possui uma série de opções que abrange todo os dados de um caso clínico que são hoje
lecionados na disciplina de Periodontia do curso de Odontologia da Universidade Federal de Santa
Catarina.
V- CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Este trabalho se propôs a construção de um ambiente via internet que permita o aprendizado do
odontólogo e a sua utilização em assuntos e técnicas modernas, sem que isto traga problemas para a
comunidade de pacientes, uma vez que o aluno terá uma gama de casos clínicos, onde realizará
diagnósticos que na prática não seria recomendável, pois poderia afetar o diangóstico correto e o
tratamento adequado do paciente.
Inicialmente foi proposto como estudo de caso a disciplina de periodontia, mas devido a
tamanha abrangência da periodontia no contexto da odontologia foi decidido a limitação de uma área
da periodontia. Sendo assim o portal periodontal aborda os tópicos Periodontia Pré-clínica e Clínica.
Com relação a utilização de um ambiente personalisado, oferecendo opções de nivelamento
vem a ser um diferencial nos cursos de Odontologia. Porém há de se considerar que um ambiente
informatizado requer um corpo docente e discente preparado para utilizar os recursos computacionais.
O que não é ainda uma realidade no Brasil. A maioria dos cursos de odontologia não apresenta uma
disciplina que capacite os alunos a utilizar os recursos computacionais, nem possuem infra-estrutura em
termos de laboratório e equipamentos para esta capacitação. Por outro lado os professores também
desconhecem a potencialidade das ferramentas computacionais, necessitando serem preparados a fim
de que possam incentivar seus alunos a fazerem uso do computador como ferramenta de
ensino/aprendizado.
Com relação aos objetivos específicos, como a pesquisa de ferramentas de ensino a distância
para odontologia, verificou-se uma carência em sistemas cujo o material abordado pelo aluno é
previamente selecionado conforme seu conhecimento prévio em Periodontia. Nesta pesquisa por
ferramentas de ensino a distância, foi encontrado o sistema ADELE, no qual o projeto das interfaces
do ambiente de casos clínicos foi baseado, viu-se que para elaborar um projeto semelhante ao ADELE,
onde não há somente agentes do conteúdo instrucional, mas também há agentes de interface
interagindo com o usuário em suas ações no ambiente fornecendo um feedback para o aluno durante a
realização do caso clínico.
98
No Portal Periodontal, características de fornecer o feedback para o aluno durante a realização
do caso clínico não foi implementada, visto que a implementação de tal funcionalidade é demorada,
sendo assim não proposta nos objetivos específicos do projeto.
A linguagem PHP atendeu todas as necessidades, juntamente com o banco de dados ORACLE,
onde um questionamento era a utilização de campos BLOB6, para armazenamento do conteúdo
instrucional do Portal. Sua utilização não trouxe problemas de performance. A programação do sistema
não trouxe problemas pois o PHP é uma linguagem de fácil utilização e como é uma linguagem
largamente utilizada o acesso a bibliografia é extremamente fácil.
A principal dificuldade ficou a cargo da aquisição / preparação do conteúdo instrucional e das
regras de produção que compõe os agentes inteligentes. Visto que a aquisição deste tipo de informação
é demorada, o desenvolvimento do portal ficou prejudicado atrasando o cronograma proposto. Mas
após a sua aquisição o desenvolvimento do projeto fluiu normalmente, e as tarefas do cronograma
foram totalmente concluídas.
Quanto a adaptação do portal periodontal para outras disciplinas da área de odontologia o portal
mostrou-se uma ferramenta adaptável, mas possuindo algumas restrições. Estas restrições se referem a
interface do sistema, estratégia de nivelamento e ao conteúdo instrucional a ser adotado. Pois o mesmo
não possui um ambiente de configuração destas funcionalidades. Restrição quanto a configuração da
interface (layouts, cores padrões), estão fixas e não podem ser alteradas. Quanto a estratégia de
nivelamento, todas elas são codificadas em um arquivo e não podem ser alteradas por um
Administrador através do portal, sendo que esta somente poderia ser configurada se o código fonte do
programa fosse alterado. A mesma característica se aplica a construção de funções de pertinência, todas
elas são codificados no código fonte. A idéia proposta é a de construção de um ambiente onde o
administrador realize estas operações, tornando assim o portal periodontal adaptável para outras
disciplinas da odontologia.
6 BLOB – Binary Large Object. Campo de uma tabela do tipo binário.
99
Quanto a estratégia pedagógica a ser realizada com os professores participantes e colaboradores
do Portal para a utilização do mesmo como instrumento de apoio, um treinamento faz-se necessário,
abordando questões como Informática Básica, desde utilização de programas como Word, Powerpoint,
Internet e o tratamento e digitalização de imagens.
Dos recursos necessários para a utilização do Portal, serão necessários computadores acoplados
com recursos multimídia (sons, CD-ROM, etc), e o acesso a internet. Além das versões mais recentes
dos sistemas operacionais Windows, pois todo o seu conteúdo instrucional é padronizado para tal.
O sistema foi projetado seguindo as metodologia propostas em sistemas tutores inteligentes.
Nos sistemas tutores inteligentes a arquitetura básica contém os seguintes módulos: Módulo Estudante,
Módulo Tutor, Módulo de domínio e a Interface Gráfica. No portal cada um dos módulos é
representado como:
• Módulo Estudante: Ficam armazenadas as notas classificadas através de regras de intervalo do
aluno e seu desempenho representado pelo módulo de investigação do aluno;
• Módulo Tutor: Foi representado pelas regras de produção e as estratégias de nivelamento
adotadas pelo portal;
• Módulo de domínio: Foi representado pelo módulo de conteúdo instrucional onde possuem todo
o conteúdo instrucional do portal.
• Interface Gráfica: Foram representadas pelas interfaces criadas para o acesso do aluno no portal,
interfaces referentes a realização dos casos clínico e da aula em si.
Características de nivelamento e personalização do conteúdo para o aluno tornam o portal um STI
pois para a apresentação do conteúdo instrucional ao aluno não é pré-definida através de um algoritmo
pré-programado mas sim é baseado no desempenho do aluno antes e durante a realização das aulas do
portal.
Finalizando, os resultados, mostrados no capítulo de desenvolvimento do trabalho, atingiram os
objetivos estabelecidos na primeira fase (TCC I). Todos os estágios estabelecidos quando do início dos
estudos e definidos como compromisso nos objetivos almejados foram alcançados.
100
101
BIBLIOGRAFIA
ÁLVARES L O. Introdução aos Sistemas Multiagentes, Jornada de Atualização em Informática
(JAI 97), Porto Alegre, 1997
ALVES, C.F, Sistemas Tutores Inteligentes. Disponível em: www.di.ufpe.br/~compint/aulas-IAS/
mci2/taci2-ias-992/sti.ppt, Acessado em Outubro de 2003
ALVES, J., SOUZA , Elmo & ROCHA, A. Introdução aos Agentes Inteligentes e aos Sistemas
Multiagentes. Disponível em: www.comp.ufla.br/~undersun/ic/ia/introducaoAgentesInteligentes
EAosSistemasMultiagentes.pdf, Acessado em Outubro de 2003.
ANDRADE, L. & ZAVALETA, Jorge. Sistemas Tutores Inteligentes. Disponível
em:http://www.cos.ufrj.br/~ines/courses/cos740/leila/cos740/STIapres.pdf, Acessado em Outubro de
2003.
ARCMESA, E. Sistema Educacional a Distância em Periodontia. Disponível em:
http://www.arcmesa.com/index.jhtml. Acessado em Outubro de 2003.
BAYLOR. C.D. Sistema Educacional a Distância em Periodontia. The Texas A&M University
System Heath Science Center. Disponível em: http://www.tambcd.edu/. Acessado em Outubro de
2003.
BONNAR, J. Interface Architectures for Intelligent Tutoring Systems. In: H. Burns, J. Parlett, & C.
Luckhardt Redfield (Eds.), Intelligent Tutoring Systems: Evolution in Design. Hillsdale NJ:
Lawrence Erlbaum, 1991
BORDINI, R. H. VIEIRA, R; MOREIRA, Á. F. Fundamentos de Sistemas Multiagentes, In Anais do
XXI Congresso da Sociedade Brasileira de Computação (SBC2001), Volume 2, XX Jornada de
Atualização em Informática (JAI), 30 de julho - 3 de agosto, Fortaleza - CE, Brasil. Sociedade
102
Brasileira de Computação.chapter 1, 3-41, 2001.
BRAGA, M. S., Proposta de Modelo RBC para a recuperação inteligente de jurisprudência na
justiça federal. Dissertação de Mestrado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina ,2001.
Disponível em: http://teses.eps.ufsc.br/defesa/pdf/7460.pdf. Acessado em Outubro de 2003.
BROWN, J.S., BURTON, R. R., e deKLEER, J. Pedagogical, natural language and knowledge
engineering and pedagogical techniques in SOPHIE I, II and III. In: D.H. Sleeman & J.S. Brown
(Eds.), Intelligent Tutoring Systems (pp. 227 – 282). New York: Academic Press, 1982.
BROWN, J.S., BURTON, R. R., e deKLEER, J. Pedagogical, natural language and knowledge
engineering and pedagogical techniques in SOPHIE I, II and III. In: D.H. Sleeman & J.S. Brown
(Eds.), Intelligent Tutoring Systems (pp. 227 – 282). New York: Academic Press, 1982.
BURTON, R.R., and BROWN, J.S. An investigation of computer coaching. In: D.H. Sleeman & J.S.
Brown (Eds.), Intelligent Tutoring Systems (pp. 79-98). New York: Academic Press, 1982.
CARTE. Center for Advanced Research in Technology for Education. Advanced Distance Education,
On-line: http://www.isi.edu/isd/ADE/ade.html.htm. Acessado em 15 de Setembro de 2003.
CASAS, L.A. Contribuição para modelagem de um Ambiente Inteligente de Educação Baseado
em Realidade Virtual. Tese apresentada e aprovada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de
Produção e Sistemas UFSC para obtenção do grau de Doutor em Engenharia de
Produção,Florianópolis, 1999.
CARRANZA, A. F; SHKLAR G. History of Periodontology. 2003
CHAIBEN, Hamilton. Inteligência Artificial na Educação. Disponível em:
http://www.cce.ufpr.br/~hamilton/iaed/iaed0004.htm, Acessado em 03/10/2003
103
CORDEIRO, J.M; SANTOS, J.R.P. Projeto de Curso de Conhecimento de Grafos com Conjuntos
Difusos para um Exemplo Hipotético de Rede de Transporte. Trabalho de conclusão de curso
defendido na Universidade do Vale do Itajaí, Curso de Ciência da Computação, Itajaí, Agosto de 1996.
COSTA, Macário. Sistemas Tutores Inteligentes. Disponível em:
http://www.nce.ufrj.br/ginape/publicacoes/trabalhos/MacarioMaterial/Sti.htm, Acessado em Outubro
de 2003
COSTA, Marcelo T.C, Uma Arquitetura Baseada em Agentes para Suporte ao Ensino à Distância.
Tese de Doutorado submetida a Universidade do Estado de Santa Catarina, Programa de Pós-
Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, Abril de 1999.
FERNANDES, A M. R. Inteligência Artificial: noções Gerais. Visual Books, 2003a.
FERNANDES, A. M. R. Sistema Especialista Difuso aplicado ao processo de análise química
qualitativa de amostras de minerais. Dissertação de Mestrado submetida a Universidade do Estado
de Santa Catarina, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, Dezembro
de 1995a.
FERNANDES, A. P. S. Ambiente Educacional via Web para Odontologia: um estudo de caso em
Periodontia. Tese de Doutorado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de
Pós Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, dezembro de 2001b.
FERREIRA, L.F.BERCHT, M (a). A Realidade Virtual na Educação Médica: Usando Agentes
Pedagógicos como apoio à avaliação de competência técnica em cirurgia. Anais do Congresso
Brasileiro de Informática em Saúde, São Paulo, outubro de 2000.
FLORES, D.C. Fundamentos dos Sistemas Especialistas. In: Sociedades Artificiais: A nova era da
Inteligência nas Máquinas. Porto Alegre, Bookman, 2003.
104
GARCIA, A.C. B. & SICHMAN, J.S. Agentes e Sistemas Multiagentes. In: Sistemas Inteligentes:
Fundamentos e Aplicações. Barueri, SP. Manole, 2003.
GERALD, S.; FERMIN A. C. A base Histórica da Periodontologia. 2003.
GIRAFFA, L. M. M. Inteligência Artificial Distribuída e os agentes. Disponível em
http://www.edukbr.com.br, acessado em maio de 2002.
GIRAFFA, L.M.M & VICARI, M.R. Fundamentos dos Sistemas Tutores Inteligentes. In: Sociedades
Artificiais: A nova Fronteira da Inteligência nas Máquinas. Porto Alegre, RS. Bookman, 2003.
JAQUES, A. Patrícia. Agentes de Software na Monitoração da Colaboração em Ambientes
Telemáticos de Ensino. Dissertação de Mestrado. PUCRS 1999.
JENNINGS, N. R. On Agent-Base Software Engineering, In Artificial Intelligence, 117:227-296,
2000.
JOHNSON, L , GANESHAN, Rajaram, SHAW, Erin. Pedagogical Agents on the Web. 2003. On-
line: http://www.isi.edu/isd/ADE/papers/its98/ITS98-WW.htm. Acessado em 15 de Setembro de 2003.
KLERING, R. Internet ou Professor: Quem será o educador do Século XXI?, 2000 Disponível em:
http://www.ucs.br/ccet/deme/emsoares/inipes/ensino.html, Acessado em Outubro de 2003.
KOCH, F.. Comunicação entre agentes autônomos. Disponível em:
http://www.inf.ufsc.br/iad/users/f/fernando/page6.htm, Acessado em Outubro de 2003.
LONDON, U. StudyLink Distance Learning WorldWide. Disponível em:
http://dl.studylink.com/display/provider/provider-info.html?pid=pid-si-30-l_lep . Acessado em Outubro
de 2003.
105
MATTHEUS, N. Developing a Problem Based Learning model for Internet-based teaching in
academic oral health education. Tese de Licenciatura submetida no Centro de Ciências Orais,
Departamento de Periodontia da Universidade de Malmo, 2001. Disponível em:
http://periodont.od.mah.se/nikos/research/. Acessado em: 7 de Novembro de 2003.
MCARTHUR, D. The Roles of Artificial Intelligence in Education: Current Progress and Future
Prospects. RAND – WD-5930-ED, Santa Monica – Califórnia, 2003.
MODRO, N. R. Sistema Inteligente de Monitoramento e Gerenciamento Financeiro para Micro e
Pequena Empresas. Tese de Mestrado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina,
Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2000.
MOMPEAN, C.C. Genvivite e Periodontite. Disponível em:
http://www.pharmadent.com/gengivite.htm. Acessado em 15 de Novembro de 2003.
OYAMADA, M.. & AIRAITO, S. Aglets: Agentes Móveis em Java. Disponível em:
http://www.inf.ufrgs.br/procpar/disc/cmp134/trabs/T2/981/Aglets/aglets.html, Acessado em: Outubro
de 2003.
PSOTKA, J. MASSEY, D., MUTTER, S. Intelligence Tutoring Systems Lessons Learned. Hillsdale
NJ. Lawrence Erlbaum , 1988.
RABUSKE, R.A. Inteligência Artificial. Florianópolis, Editora da Universidade Federal de Santa
Catarina, 1995.
RAMOS, R.F. Sistemas Especialistas – Uma Abordagem Baseada em Objetos com Prototipagem
de um Selecionador de Processo de Soldagem. Dissertação de Mestrado submetida a Universidade
do Estado de Santa Catarina, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção, 1995.
Disponível em: http://www.eps.ufsc.br/disserta/ramos/indice/. Acessado em: Novembro de 2003.
106
REINHARDT, A. As novas formas de aprender, Byte, Março, 1995.
SALZMAN, M.; DEDE C.; LUFTIN, R.B. Usuability and Learning in educational virtual
realities.1995. On-line: http://www.virtual.qmu.edu/usabpdf.htm. Acessado em 15 de Março de 2001
às 16:45.
SCREMIN, S.B. Educação a Distância, Uma Possibilidade na Educação Profissional Básica.
Visual Books, pag:16. 2002.
SHAW, E., GANESHAN, R., JOHNSON, L., MILLAR, D. Building a Case for Agent-Assisted
Learning as a Catalyst for Curriculum Reform in Medical Education. 2003. On-line:
http://www.isi.edu/isd/ADE/papers/aied99/aied99.htm. Acessado em 15 de Setembro de 2003.
SILVA, A.O. Dunas – Sistema Inteligente para Avaliação da Vulnerabilidade e Gerenciamento
dos Sistemas de Dunas Costeiras. Trabalho de conclusão de curso defendido na Universidade do Vale
do Itajaí, Curso de Ciência da Computação, Itajaí, Dezembro de 2002.
SILVA, R. R.. Sistema Inteligente para apoio a identificação de possíveis suspeitos de crimes.
Trabalho de conclusão de curso defendido na Universidade do Vale do Itajaí, Curso de Ciência da
Computação, Itajaí, Novembro de 1999.
SLEEMAN, D.H & BROWN, J.S.Intelligent Tutoring Systems. New York. Academic Press, 1982.
SOUZA, N., Controladores Lógicos Difusos: Uma alternativa para o controle de Processos
Industriais Críticos. Dissertação de Mestrado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina,
Curso de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, Março de 2000.
VAVASSORI, F.B. Ferramentas e Agentes para um Ambiente de Aprendizagem na Web.
Dissertação de Mestrado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina, Curso de Pós-
Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, Abril de 1998.
107
WENGER, E. Artificial Intelligence and Tutoring Systems. Los Altos CA. Morgan and Kaufmann,
1987.
WIDMAN, L.E., Sistemas Especialistas em Medicina. Disponível em
http://www.epub.org.br/informaticamedicina/n0105/widman.htm. Acessado em 6 de Novembro de
2003.
ANEXO I
DIAGRAMAS LÓGICO E FÍSICO DO BANCO DE DADOS E DICIONÁRIO DE DADOS
TABELAS DO PROJETO
NOME DESCRIÇÃO
ALUNOS
Tabela onde conterás as informações dos alunos, informações
que serão úteis para o funcionamento do sistema e para o
nivelamento do aluno
ALUNOS_AULA
Aulas em que o aluno já cursou, ou está em andamento ou estão
não foram inciadas ainda.
As aulas serão incluídas automaticamente quando o agente de
conteúdo instrucional definir a sua grade curricular.
ALUNOS_TEXTOS Tabela onde conterá as referências dos textos de cada aluno
ALUNOS_VIDEOS Tabela onde conterá as referências dos vídeos de cada aluno
ARTIGOS Artigos que serão vinculados a aula
AULA Aulas das disciplinas
AULA_REQUISITO
Tabela onde conterá os pré-requisitos da aula.
As aulas poderão ter pré-requisitos, ou seja se o aluno não
concluiu a aula pré-requisito o mesmo não poderá realizar a
mesma
AVISOS
Tabela onde o professor irá cadastrar seus artigos, ou seja, cada
professor terá uma página personalizada, onde conterá suas
informações, e seus extras (links, artigos, projetos,etc).
BIBLIOGRAFIA Tabela com cadastro de Bibliografia recomendada para o curso,
ou bibliografia recomendada pelo professor
BIBLIOGRAFIA_PROFESSO
RES
Tabela onde terás as Bibliografias recomendada pelo professor
BOLEANA Tabela com o tipo de pergunta do tipo verdadeiro ou falso
CASO_CLINICO Tabela de casos clínicos, onde irá conter todos os casos clínicos
para o aluno diagnosticar
COMPLETAR Tabela com o tipo de questão completar
CONTEÚDO Conteúdo de Cada Aula, conjunto de textos e vídeos.
NOME DESCRIÇÃO
CURSOS
Tabela com cadastro do tipo de curso que o aluno irá cursar
(implandontia, periodontia), o aluno poderá escolher o curso
dentro da sua disponibilidade (período de inscriçao, número de
vagas, seleção, etc).
CURSOS_BIBLIOGRAFIA Tabela onde terá as bibliografias recomendadas no curso
ESTADOS Tabela onde conterá os estados do Brasil
ENT_CASO Tabela onde conterá os casos que cada aluno está cursando no
momento.
FOTO_CASO Tabela onde conterá os arquivos das fotos dos casos clínicos
LINKS
Tabela onde o professor irá cadastrar seus links de interesse, ou
seja, cada professor terá uma página personalizada, onde conterá
suas informações, e seus extras (links, artigos, projetos,etc).
MULTIPLA Tabela com questões de múltipla escolha
PERGUNTA Tabela com perguntas que serão inseridas no fórum
PERGUNTA_QUEST
Tabela com cadastro da pergunta de avaliação de cada aula, ou
seja, cada aula obrigatoriamente terá que conter uma avaliação,
para fins de aproveitamento
PROFESSORES Tabela onde conterá informações do Professor.
PROJETOS Tabela com cadastro de Projetos dos professores
RESPOSTA Tabela com as respostas das perguntas que foram inseridas no
fórum
TEXTOS Textos que serão vinculados a aula
USUARIOS
Tabela de usuários, todo mundo é usuário, mas o que vai
diferenciar o usuário é o tipo de acesso.
Se o usuário for do tipo Professor ele deverá se cadastrar na
tabela de professores.
Se o usuário for do tipo Aluno ele deverá se cadastrar na tabela
de alunos.
VIDEOS vídeos que serão vinculados a aula
DESCRIÇÃO DAS COLUNAS DA TABELA ALUNOS Nome Descrição Tipo cd_usuario Código do Usuário NUMBER cd_curso Código do mestrado NUMBER data_nasc Data de nascimento do aluno VARCHAR2(10) Rg Número da Identidade NUMBER Cpf cpf do aluno NUMBER Instituicao Instituição de Ensino VARCHAR2(20) ano_conclusao Ano de conclusão do curso,
quando formado VARCHAR2(4)
cd_estado Código do estado residencial NUMBER res_cidade Cidade residencial do aluno VARCHAR2(20) res_rua Rua residencial do aluno VARCHAR2(50) res_numero Número da Residência do aluno NUMBER res_bairro Bairro da residência do aluno VARCHAR2(50) res_complemento Complemento residencial VARCHAR2(150) res_cep Cep residencial VARCHAR2(10) res_tel Telefone Residencial VARCHAR2(15) Celular Celular do Aluno NUMBER cd_estado Código do estado comercial NUMBER cor_cidade Código da cidade CHAR(18) cor_rua Nome da Rua comercial VARCHAR2(50) cor_numero Número do local do trabalho do
aluno NUMBER
cor_bairro Bairro do endereço comercial VARCHAR2(50) cor_complemento Complemento do endereço
comercial VARCHAR2(150)
cor_cep Cep comercial VARCHAR2(15) cor_tel Telefone Comercial VARCHAR2(50) cor_fax Fax comercial VARCHAR2(50) nota_nivelamento Conjunto de notas VARCHAR2(30) ALUNOS_AULA Nome Descrição Tipo cd_usuário Código do Usuário NUMBER cd_aula Código da Aula NUMBER cd_curso Código do Curso NUMBER nota_teórica Nota da prova teórica NUMBER data_teórica Data da prova teorica DATE nota_pratica Nota da prova prática NUMBER data_pratica Data da prova prática DATE status_aula Status da aula (0- Não Iniciada,
1-Iniciada, 2-Em andamento, 3- Finalizada)
NUMBER
ALUNOS_AULA Nome Descrição Tipo tempo_aula Tempo que o aluno permaneceu
na aula VARCHAR2(15)
ent_test_teorico Número de vezes que o aluno entrou no teste teórico
NUMBER
ALUNOS_CONTEUDO Nome Descrição Tipo cd_conteudo Código do conteúdo NUMBER cd_usuario Código do usuário NUMBER AULA Nome Descrição Tipo cd_aula Código da Aula NUMBER cd_curso Código do Curso NUMBER nome_aula Nome da aula VARCHAR2(50) codigo_aula Código descritivo da aula NUMBER AULA_REQUISITO Nome Descrição Tipo cd_aula Código da Aula NUMBER cd_aula_requisito Código da aula que é requisito NUMBER cd_curso Código do Curso NUMBER AVISOS Nome Descrição Tipo cd_aviso Código do Aviso NUMBER cd_usuario Código do Usuário NUMBER Aviso Aviso do Professor VARCHAR2(50) Data Data do aviso VARCHAR2(50) BIBLIOGRAFIA Nome Descrição Tipo cd_bibliografia Código da bibliografia NUMBER Nome Nome do livro VARCHAR2(50) Editora Editora do livro VARCHAR2(50) autor Autor do livro VARCHAR2(100) ano Ano NUMBER pagina Número de páginas VARCHAR2(15) BIBLIOGRAFIA_PROFESSORES Nome Descrição Tipo cd_usuario Código do Usuário NUMBER cd_bibliografia Código da bibliografia NUMBER BOLEANA Nome Descrição Tipo
BOLEANA Nome Descrição Tipo cd_tipo Código do tipo da pergunta NUMBER certa Resposta certa NUMBER CASO_CLÍNICO Nome Descrição Tipo cd_caso Código do Caso Clínico NUMBER cd_aula Código da Aula NUMBER nome_caso Nome do Caso Clínico CHAR(50) nome_paciente Nome do Paciente VARCHAR(50) historico_paciente Histórico do Paciente
(informações do paciente (sexo, idade, estado civil), ananmese do paciente)
VARCHAR(300)
diagnóstico1 Diagnóstico 1 do Paciente VARCHAR(500) diagnostico2 Diagnóstico 2 do Paciente VARCHAR2(20) diagnostico3 Diagnóstico 3 do Paciente VARCHAR2(20) diagnostico4 Diagnóstico 4 do Paciente VARCHAR2(20) diagnostico5 Diagnóstico 5 do Paciente VARCHAR2(20) certa Resposta certa, diagnóstico que
está correto NUMBER
cd_curso Código do curso NUMBER desc_caso Descrição do caso VARCHAR2(300) COMPLETAR Nome Descrição Tipo cd_tipo Código da Pergunta NUMBER resposta Resposta da Pergunta VARCHAR2(400) segunda_parte Segunda parte da pergunta VARCHAR2(400) CONTEÚDO Nome Descrição Tipo cd_conteudo Código do Conteúdo NUMBER cd_aula Código da aula NUMBER cd_curso Código do Curso NUMBER nome_conteudo Nome do Conteúdo VARCHAR(50) CURSOS Nome Descrição Tipo cd_curso Código do mestrado NUMBER Nome Nome do curso VARCHAR2(150) conteudo Conteúdo do curso VARCHAR2(300) descrição Descrição do curso VARCHAR2(300)
CURSOS_BIBLIOGRAFIA Nome Descrição Tipo cd_bibliografia Código da bibliografia NUMBER cd_curso Código do mestrado NUMBER ESTADOS Nome Descrição Tipo cd_estado Código do Estado NUMBER nome_estado Nome do Estado VARCHAR(30) sigla Sigla do Estado VARCHAR(2) FOTO_CASO Nome Descrição Tipo cd_foto código da foto do caso NUMBER cd_caso Código do Caso Clínico NUMBER nome_foto foto do caso NUMBER foto arquivo binário da foto BLOB nome_arquivo Nome do arquivo VARCHAR(30) legenda_foto Legenda da Foto VARCHAR(150) tp_arquivo Tipo do Arquivo (0- Foto, 1-
Raio-X) VARCHAR(1)
LINKS Nome Descrição Tipo cd_link Código do Link NUMBER cd_usuario Código do Usuário NUMBER descricao Descrição do Link VARCHAR2(50) link Endereço URL do link do
professor VARCHAR2(50)
MULTIPLA Nome Descrição Tipo cd_tipo Código do tipo da pergunta NUMBER alternativa1 Alternativa 1 VARCHAR2(400) alternativa2 Alternativa 2 VARCHAR2(400) alternativa3 Alternativa 3 VARCHAR2(400) alternativa4 Alternativa 4 VARCHAR2(400) alternativa5 Alternativa 5 VARCHAR2(400) certa Resposta Certa NUMBER PERGUNTA Nome Descrição Tipo cd_pergunta Código da pergunta NUMBER cd_usuario Código do Usuário NUMBER titulo Titúlo da Pergunta cadastrada
no fórum VARCHAR2(50)
pergunta Pergunta do usuário VARCHAR2(300)
PERGUNTA Nome Descrição Tipo data Data da pergunta VARCHAR2(15) PERGUNTA_QUEST Nome Descrição Tipo cd_tipo Tipo da Pergunta (multipla
resposta, boleana, completar) NUMBER
cd_pergunta Código da Pergunta da avaliaçao
NUMBER
cd_aula Código da Aula NUMBER cd_curso Código do Curso NUMBER titulo Título da Pergunta VARCHAR2(2000) comentario Comentário da Pergunta VARCHAR2(400) PROFESSORES Nome Descrição Tipo cd_usuario Código do Usuário NUMBER instituicao VARCHAR2(20) titulacao Titulação do Professor VARCHAR2(10) mini_curriculo Mini-Currículo do Professor VARCHAR2(300) foto Foto do Professor VARCHAR2(50) PROJETOS Nome Descrição Tipo cd_projeto Código do Projeto NUMBER cd_usuario Código do Usuário NUMBER nome_projeto Nome do Projeto do Professor VARCHAR2(150) bolsista Nome do Bolsista que está
desempenhando o projeto VARCHAR2(50)
resumo Resumo do Projeto VARCHAR2(300) palavras Palavras-chave do proejto VARCHAR2(50) co_orientador Nome do Co-Orientador do
projeto VARCHAR2(50)
RESPOSTA Nome Descrição Tipo cd_resposta Código da Pergunta NUMBER cd_usuario Código do Usuário NUMBER cd_pergunta Código da pergunta NUMBER resposta Resposta da Pergunta VARCHAR2(300) data Data da resposta VARCHAR2(15) TEXTOS Nome Descrição Tipo cd_texto Código do Texto NUMBER cd_conteudo Código do Conteúdo NUMBER nome_texto Nome do Texto VARCHAR2(50)
TEXTOS Nome Descrição Tipo texto Texto BLOB nome_arquivo Nome do arquivo VARCHAR2(30) desc_texto Descrição do Texto VARCHAR2(300) USUARIOS Nome Descrição Tipo cd_usuario Código do Usuário NUMBER nome Nome do Usuário VARCHAR2(50) email E-mail do usuário VARCHAR2(50) login login do usuáiro VARCHAR2(20) senha senha do usuário VARCHAR2(32) tipo Tipo de Acesso do usuário
(administrador, aluno, docente) NUMBER
VIDEOS Nome Descrição Tipo cd_video Código do vídeo NUMBER cd_conteudo Código do Conteúdo NUMBER nome_video Nome do vídeo VARCHAR2(50) video Video no campo blob BLOB nome_arquivo Nome do arquivo VARCHAR2(30) desc_video Descrição do Vídeo VARCHAR2(300)
ANEXO II
DIAGRAMA DE CLASSES
ANEXO III
RELAÇÃO DAS AULAS E CONTEÚDOS DO PORTAL PERIODONTAL
Aula 1 - Aspectos Normais da membrana periodontal e osso alveolar a) Definição b)Desenvolvimento c)Componentes d)Funções do Ligamento Periodontal
Aula 2 - Histologia do Periodonto
a) Gengiva b) Ligamento Periodontal c)Cemento d)Osso
Aula 3 - Epidemiologia das Doenças Periodontais e Gengivais
a) Estudos Epidemiológicos b)Dados sobre levantamento epidemiológico de âmbito nacional em saúde bucal c)Pesquisa epidemiológica d)Evolução dos métodos atuais e classificação
Aula 4 - Classificação das Doenças Periodontais
a) Gengivite x Periodontite b)Periodontite pré-puberal c) Periodontite de Progressão rápida e Aa d) Classificação atual das doenças periodontais e) Doença Periodontal e Doenças Cardiovasculares – Análise Epidemiológica
Aula 5 - Método Simplificado de Diagnóstico Periodontal (PSR)
a) Conceitos b)Exame Periodontal c)Códigos / Condutas
Aula 6 – Gengivvectomia/Gengivoplastia
a) Conceitos b) Gengivectomia com finalidade estética c) Terapêutica cirúrgica periodontal para viabilizar procedimentos restauradores d) Hiperplasia Gengival-abordagem cirúrgica.
ANEXO IV
REGRAS DE PRODUÇÃO AGENTE DE CONTEÚDO INSTRUCIONAL
AULA 1 - Aspectos Normais da membrana periodontal e osso alveolar
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Definição b)Desenvolvimento c)Componentes d)Funções do Ligamento Periodontal
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Definição b)Desenvolvimento c)Componentes
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
AULA 2 - Histologia do Periodonto
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Gengiva b)Ligamento Periodontal c)Cemento d)Osso
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Gengiva b)Ligamento Periodontal c)Cemento d)Osso
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
AULA 3 - Epidemiologia das Doenças Periodontais e Gengivais
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Estudos Epidemiológicos b)Dados sobre levantamento epidemiológico de âmbito nacional em saúde bucal c)Pesquisa epidemiológica d)Evolução dos métodos atuais e classificação
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Estudos Epidemiológicos b)Dados sobre levantamento epidemiológico de âmbito nacional em saúde bucal d)Evolução dos métodos atuais e classificação
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
AULA 4 - Classificação das Doenças Periodontais
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Gengivite x Periodontite b)Periodontite pré-puberal c) Periodontite de Progressão rápida e Aa d) Classificação atual das doenças periodontais e) Doença Periodontal e Doenças Cardiovasculares – Análise Epidemiológica
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Gengivite x Periodontite b)Periodontite pré-puberal c) Periodontite de Progressão rápida e Aa d) Classificação atual das doenças periodontais
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
AULA 5 - Método Simplificado de Diagnóstico Periodontal (PSR)
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Conceitos b)Exame Periodontal c)Códigos / Condutas
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Conceitos b)Exame Periodontal c)Códigos / Condutas
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
AULA 6 - Gengivvectomia/Gengivoplastia
SE NOTA = RUIM ENTÃO Aluno acessa os conteúdos:
a) Conceitos b) Gengivectomia com finalidade estética c) Terapêutica cirúrgica periodontal para viabilizar procedimentos restauradores d) Hiperplasia Gengival-abordagem cirúrgica.
SE NOTA = MÉDIA ENTÃO Aluno acessa os conteúdos
a) Conceitos c) Terapêutica cirúrgica periodontal para viabilizar procedimentos restauradores
SE NOTA = BOA ENTÃO Aluno está apto a realizar o teste teórico da aula
ANEXO V
ARTIGO
AMBIENTE EDUCACIONAL BASEADO EM AGENTES PARA ENSINO DE
PERIODONTIA Raphael Luiz Nascimento – [email protected]
Anita Maria da Rocha Fernandes – [email protected]
Ana Paula Soares Fernandes - [email protected]
RESUMO
Este trabalho apresenta o desenvolvimento do Portal Periodontal, um ambiente virtual de ensino para graduandos de
odontologia com o estudo de caso a disciplina de periodontia, visando a busca de novas abordagens para a capacitação de
profissionais, que sejam interessantes, estimulantes e que possam propiciar resultados satisfatórios. Com a utilização de
recursos tecnológicos existentes nas áreas de Inteligência Artificial, Internet e Informática na Educação o Portal propõe um
diferencial entre outros ambientes virtuais de ensino, realizando um nivelamento onde o objetivo principal é a triagem do
conteúdo instrucional para o aluno de acordo com o seu conhecimento. Seu conhecimento é tratado tanto no contexto
teórico da disciplina como no contexto prático, realizando diagnósticos de casos clínicos e os testes teóricos da aula.O
sistema dispõe de três módulos: Módulo Aluno onde o discente poderá realizar uma série de opções entre elas realizar as
aulas do portal; Módulo Administrador onde o professor responsável pelo ambiente pode cadastrar o conteúdo instrucional
do portal; Módulo Professor onde o professor colaborador do Portal pode interagir com os alunos. Um ambiente virtual para
o diagnóstico de casos clínicos foi implementado para que os alunos possam realizar os diagnósticos dos casos clínícos
numa interface onde o mesmo possui junto todas informações do caso. O portal foi implementado para a arquitetura Web
utilizando a linguagem PHP e o banco de dados Oracle.
Palavras-chave: agentes inteligentes, ensino a distância, odontologia
ABSTRACT
This work presents the development of the periodontal portal, a virtual teaching environment for students of odontology
with the case study to the periodontology discipline. In order to search new approaches for capacitating profissionals, that
are interesting, stimulating and that can propitiate satisfatory results. With the use of technological resources which exist in
Artificial Inteligence, Internet and Informatics in Education areas, the portal proposes a diferential among other virtual
teaching environments, accomplishing a levelling where the main objective is the selection of instructional content for the
student according to his/her knowledge. His/her knowledge is treated as in theoretical content of disicipline as in practical
content, accomplishing diagnoses of clinical cases and the theoretical tests of the class. The system disposes of three
modules: Student Module where the student could accomplish a set of options among them to accomplish the portal classes;
Administrator Module where the responsible professor by the environment can register the instructional content of the
portal; Professor Module where the collaborator professor of the portal can interact with the students. A virtual environment
for the diagnosis of clinical cases was implemented in order to the student can accomplish the diagnoses of the clinical cases
in an interface in which he/she has all the information of the case. The portal was implemented for the Web architecture
using the PHP language and the Oracle database.
Key-words: inteligent agents, distance learning, odontology.
1 Introdução
O sistema educacional responsável pela formação mais ampla do indivíduo, não está
preparado para avançar ao ritmo das trocas tecnológicas que ocorrem na sociedade (Reinhardt, 1995). É
necessário buscar novas abordagens para a capacitação de profissionais, que seja interessante,
estimulante e que possa propiciar resultados satisfatórios, dentro desta nova visão tecnológica. Um dos
exemplos de necessidade por novas abordagens é o ensino de Odontologia.
Dentro do curso de graduação em Odontologia, o aluno passa por várias disciplinas
correspondentes a clínicas, porém, a carga horária destas disciplinas varia de universidade para
universidade, bem como o tema abordado nas mesmas, fazendo com que em alguns cursos os alunos
fiquem tendenciosos a uma área específica da Odontologia, necessitando, assim, de um
aperfeiçoamento ou atualização em outras áreas após a conclusão do curso.
Além disso, mesmo com as disciplinas relativas a clínicas sejam tendenciosas ou não, durante
a graduação e cursos de especialização, nem sempre é possível fornecer ao aluno situações complexas
e/ou os mais variados tipos de casos clínicos, porque os pacientes que são triados e atendidos nas
clínicas universitárias e/ou cursos de especialização podem não apresentar, e na maioria das vezes não
apresentam, todos os casos ideais para o treinamento dos alunos.
O ensino da disciplina de Periodontia apresenta algumas variações entre as universidades do
país. Em algumas é considerada como disciplina específica, e em outras aparece associada a outras
disciplinas de uma forma integrada. O atendimento do paciente com quadro clínico de doença
periodontal pode ser um agravante, se o clínico geral não estiver apto a lhe proporcionar um adequado
atendimento. Nota-se que é muito mais adequado o ensino de Periodontia quando esta é uma matéria
específica, sendo lecionada em aulas teóricas e práticas, onde o aluno participa da clínica realizando
procedimentos exclusivamente periodontais.
Como forma de amenizar os problemas relativos à “prática” na formação do cirurgião dentista,
bem como disponibilizar aos profissionais da Odontologia um ambiente de ensino, treinamento e/ou
educação continuada, a baixo custo e de maneira eficiente, desenvolveu-se um ambiente baseado em
inteligência artificial, mais precisamente, agentes. Este ambiente via Internet permite o treinamento do
odontólogo e sua atualização em assuntos e técnicas modernas, sem que isto traga problemas perante a
comunidade de pacientes, uma vez que o aluno e/ou profissional terá uma gama de casos em um banco
de dados onde fará testes e experimentos que em seu dia a dia em uma clínica não seria recomendável,
prejudicando o diagnóstico correto e tratamento adequado do paciente. Este ambiente está em fase de
desenvolvimento e está sendo implementado utilizando, PHP e Java e o banco de dados Oracle.
2. Justificativa
Com o avanço da tecnologia o sistema educacional não está preparado para acompanhar o ritmo
acelerado que ocorre com a tecnologia (REINHARDT,1995). Faz-se necessário à busca por novas
técnicas e abordagens para a educação continuada de profissionais, que sejam estimulantes para que
propiciem bons resultados dentro de uma constante atualização tecnológica.
A utilização da tecnologia da informação, para aplicação dos princípios pedagógicos, tem sido
centrada na criação de ferramentas computacionais em que os estudantes possam trabalhar para
completar a sua memória e inteligência na construção de modelos mentais mais exatos (SALZMAN,
DEDE, LOFTIN, 1995).
O uso da tecnologia vem se difundindo de forma muito rápida na educação e na área da saúde.
Nesta área, a educação é demorada e contínua através de anos de prática. Com o uso intensivo de
tecnologias, tem-se procurado, cada vez mais, propiciar melhores condições e facilidades para o apoio
do processo de ensino/aprendizagem e aquisição de habilidades, atendendo, desta forma, às crescentes
demandas por profissionais capacitados (FERREIRA e BERCHT, 2000).
Este projeto vem justamente propor um ambiente via internet que permita o aprendizado do
odontólogo e a sua atualização em assuntos e técnicas modernas, sem que isto traga problemas perante
a comunidade de pacientes, uma vez que o aluno e/ou profissional terá uma gama de casos em seu
banco de dados virtuais onde fará testes e experimentos que em sua rotina clínica não seria
recomendável, interferindo no diagnóstico correto e tratamento adequado do paciente.
3. Metodologia
A metodologia a ser adotada neste trabalho, seguiu as seguintes etapas:
1) Estudo do procedimento adotado pelos professores de curso de Odontologia da
Universidade Federal de Santa Catarina, com o objetivo de verificar quais os passos por eles
utilizados para verificar as carências dos alunos no que diz respeito aos aspectos práticos da
disciplina;
2) Verificação junto ao (s) especialista (s) de quais as variáveis a serem consideradas, desde o
cadastro do aluno em um curso de especialização até a escolha dos casos que alimentarão o
sistema, bem como avaliação do desempenho dos alunos mediante estes casos;
3) Estabelecimento da arquitetura do (s) agente (s) inteligente (s) que manipulará as
informações. Para isto, será feita uma análise das variáveis envolvidas, bem como dos
procedimentos de avaliação e critérios adotados pelos professores, podendo o (s) agente (s)
ter como base:
a. SE (Sistemas Especialistas)
b. Lógica Fuzzy
4) Organização junto ao especialista, das informações, vídeos, textos, casos clínicos,
necessários para cada caso que comporá o banco de casos virtuais, a fim de estabelecer a
estrutura navegacional do sistema;
5) Implementação do Banco de Dados onde irá conter repositório para a informações dos
alunos e os dados necessários para o caso clínico. Neste sentido, será criado um banco no
Oracle e desenvolvido o diagrama de entidade relacionamento, diagramas físicos e lógicos,
bem como os dicionários de dados;
6) Projeto da interface do usuário, que seguirá os critérios de ergonomia de interface
necessários em sistemas educacionais;
7) Implementação do (s) agente (s), de acordo com a arquitetura estabelecida;
8) Validação e testes do sistema junto a comunidade de usuários;
4. Modelo Proposto
Tendo em vista as dificuldades encontradas no processo de
educação em Odontologia, pode-se fazer uma correlação dos problemas e
carências que são descritos a seguir,na Tabela 1, elucidando a
importância do desenvolvimento de um ambiente via Internet que
permita o treinamento do odontólogo e sua atualização em assuntos e
técnicas modernas.
Tabela 1: Relação Problemas X Carências Educação em Odontologia
Problema Carências
Cirurgiões-dentistas sem especialização Cursos nas regiões e/ou locais fora dos grandes
centros com custo reduzido
Atividades práticas com pouca variedade Situações complexas e /ou os maias variados
tipos de casos clínicos
Aprendizagem e treinamento à longo prazo Falta de acompanhamento especializado à
longo prazo para o cirurgião dentista recém
formado
Softwares importados que não se adequam a
realidade curricular brasileira
Ausência de softwares e ambientes
computacionais que contemplem a realidade
curricular brasileira.
Para contemplar todos esses problemas e carências, foram levantadas as seguintes soluções:
• Para solucionar o problema de falta de especialistas sem especialização devido ao alto custo de
um curso deste nível, e / ou falta de curso fora das grandes regiões será construído um ambiente
virtual de ensino via web.
• Para solucionar falta de atividades práticas no que diz respeito a casos clínicos, será
desenvolvido um ambiente virtual de diagnóstico de casos clínicos.
• Para solucionar o problema de falta de acompanhamento especializado a longo prazo para o
Cirurgião Dentista recém formado, será criado um ambiente onde o aluno poderá trocar
informações com os professores mesmo após a sua saída da universidade.
O modelo proposto tem basicamente três módulos: Módulo de dados do Aluno; Módulo de
material instrucional e o módulo de casos virtuais. A Figura 1 ilustra a idéia básica do modelo.
Figura 1: Estrutura básica do Modelo
Na Figura 1 tem-se vários alunos utilizando o ambiente via internet. Num primeiro contato com
o sistema, o usuário deverá fornecer seus dados sobre o seu perfil para o módulo de aluno, afim de
traçar o seu “suposto” grau de conhecimento sobre Odontologia.
Após o cadastro o sistema fornecerá o verdadeiro grau de conhecimento do aluno. E através da
lógica difusa o ambiente avaliará o tipo de currículo de Periodontia que o usuário irá seguir.
Todo conteúdo instrucional que o aluno terá acesso, será gerenciado por um agente inteligente.
Além disto, com base no perfil do usuário, bem como no conteúdo instrucional a ele oferecido, o
ambiente também irá buscar na base de casos virtuais o caso que melhor se enquadre ao perfil do
usuário e ao conteúdo que o mesmo está cursando no momento. Fornecendo um ambiente de
treinamento prático em diagnósticos de casos clínicos em Periodontia.
Após o cadastro e efetuado o nivelamento, o usuário terá acesso aos dois outros módulos do
ambiente, porém a forma como o usuário e os módulos interagirão será determinada por agentes
inteligentes que estabelecerão os conteúdos e os casos virtuais que cada usuário irá ter acesso, sempre
considerando suas características pessoais.
O módulo de conteúdo instrucional tem uma atenção especial devido a falta de padronização
dos currículos de Odontologia nas universidades do país. A alimentação deste módulo será feita por
professores da disciplina de periodontia do Curso de Odontologia da Universidade Federal de Santa
Catarina.
O módulo de casos virtuais terá um conjunto de situações que um profissional enfrenta no dia a
dia no seu consultório, bem como os casos mais complexos de ocorrer. Este módulo utilizará um
ambiente de simulação para efetuar experimentos e treinar novas situações.
4.2 Agentes Inteligentes
Os agentes inteligentes implementados neste ambiente têm como função à administração do
ambiente, realizando tarefas como: avaliação do perfil do usuário para o estabelecimento das
estratégias pedagógicas, conforme estabelecido pelos professores, avaliação do estágio de
desenvolvimento do aluno, seleção do conteúdo instrucional, entre outras.
No ambiente, três agentes interagirão, com o intuito de oferecer um currículo personalizado
para cada tipo de aluno. Um deles é o agente de investigação do Aluno (Figura 2), este é responsável
em avaliar o conhecimento do aluno nos conceitos que devem ser previamente de conhecimento do
mesmo. Este agente aplicada uma prova de nivelamento ao aluno em seu primeiro acesso ao sistema.
Com perguntas relativas a conteúdo que estão intimamente relacionados com os pré-requisitos das
aulas do portal. O nivelamento resulta em um conjunto de notas, uma para cada pré-requisito, e através
de uma base de regras de produção estas notas são fuzzificadas e armazenadas no sistema.
Figura 2: Agente de Investigação do Aluno
Outro agente fica encarregado pela avaliação do currículo instrucional que o aluno deverá
acessar (Figura 3). Seu funcionamento é baseado nas notas do aluno que foram estabelecidas pelo
agente de Investigação do Aluno, e utilizando uma estrutura de sistemas especialistas estabelece o
conteúdo que pode ser acessado pelo aluno de acordo com o seu nível de conhecimento.
Figura 3: Agente de Conteúdo Instrucional
E por fim o agente de Casos Virtuais (Figura 4), fica encarregado de buscar na base de casos
virtuais, o melhor caso clínico que se enquadre ao conteúdo instrucional que está sendo aplicado e pelo
seu desempenho. O agente envia uma mensagem para o agente de Conteúdo Instrucional, solicitando
qual o conteúdo que o aluno está estudando no e qual a nota do aluno no teste teórico da aula. Se a nota
do teste teórico do aluno for maior ou igual a sete, esta nota é fuzzificada e a partir de regras de
produção é gerado o conjunto de casos clínicos que o aluno deverá realizar.
Figura 4: Agente de Casos Virtuais
A seguir são apresentados os passos funcionais e as interações entre os agentes envolvidos no
ambiente. 1) O aluno se cadastra
2) O Agente de Investigação do aluno aplicada a prova de nivelamento para avaliar
o suposto grau de conhecimento do aluno. Feito o nivelamento suas notas são
fuzzificadas e armazenadas no banco.
4) O Agente de Conteúdo Instrucional pede ao Agente de Investigação do aluno as
notas do nivelamento com base em uma regra de casos define um conjunto de textos
e vídeos que o aluno deverá estudar. São armazenadas no banco as referências
destes textos e vídeos.
5) O aluno realiza o teste teórico da aula.
6) Por fim o agente de Casos Virtuais solicita ao agente de conteúdo instrucional
os conteúdos que o aluno está cursando e a nota do aluno no teste teórico, e
através de uma base de regras de produção são definidas os casos virtuais que
aluno deverá realizar.
6)Após a realização do diagnóstico dos casos selecionados para a aula, o aluno
avança para a próxima aula do portal se a sua nota for maior ou igual a sete.
4.2.1 Módulo de Dados do Aluno
Este módulo é responsável por gerenciar as informações dos alunos no ambiente e possibilitar o
acesso do aluno ao ambiente. Assim o aluno terá acesso as suas informações e a visualização do seu
conteúdo instrucional previamente selecionado pelo agente e também terá acesso aos casos virtuais
selecionados.
Para atender este módulo será criada uma interface onde constará uma série de opções para os
alunos, sendo elas:
1. Visualizar seus dados característicos (nome, endereço, email, senha, instituição, etc).
2. Visualizar o quadro de docentes do Portal.
3. Visualizar o seu desempenho durante o curso e seu histórico curricular no curso.
4. Participar de discussões síncronas (chat) e assíncronas (fórum) com os professores ou
com outros alunos do Portal.
5. Freqüentar as aulas, ou seja, visualizar o conteúdo instrucional (textos e vídeos) e
também através de um ambiente virtual poderá realizar diagnósticos de casos clínicos
virtuais.
6. Realizar avaliações do conteúdo instrucional dado e dos casos clínicos praticados.
O acesso as informações contidas no item 5 e no item 6 será determinado pelos agentes
inteligentes, que baseados em suas informações, realizará um nivelamento do aluno.
Após o nivelamento do aluno, suas notas são classificadas como sendo: péssima, ruim,
razoável, boa, satisfatória e excelente. A Figura 5 demonstra o gráfico dos conjuntos de intervalo
envolvidos. E a Tabela 2 mostra as funções de intervalos envolvidas neste processo.
Figura 5: Conjuntos de Intervalo para a Variável Nota
Tabela 2: Variáveis Lingüísticas utilizadas pelo sistema
Variável Lingüística Funções de Intervalo
Ruim
µ (x) =x/3 se 0 ≤ x < 3 µ (x) =1 se x= 3 µ (x) = -x +5 se 3 < x< 5
2
Média
µ (x) = -3+x se 3≤x<5 2
µ (x) =1 se x=5 µ (x) = 8-x se 5 ≤x<8
3
Boa
µ (x) = x -5 se 5≤x<8 3
µ (x) =1 se x=8
4.2.2 Módulo de Conteúdo instrucional
Este módulo é responsável por gerenciar o conteúdo instrucional do sistema (vídeos, texto e
casos virtuais). Assim como, o administrador do sistema terá acesso a inclusão de novos conteúdos
para o sistema e gerenciamento de suas disciplinas. Inclusão de aulas e conteúdo instrucional.
Para atender este módulo será criada uma interface onde constará uma série de opções para os
administrador(es), sendo elas:
1. Cadastro de aulas informando seus pré-requisitos e seus conteúdos.
2. Cadastro do conteúdo teórico da aula (vídeos, textos)
3. Cadastro do conteúdo prático da aula (casos clínicos virtuais)
4. Cadastro da avaliação da aula teórica (questões de múltipla escolha, verdadeira ou falsa,
questões de completar)
5. Cadastro da avaliação da aula prática.
6. Cadastro de novos cursos
Tendo a necessidade de professores para orientar os alunos durante o curso, foi criado uma
interface adicional, onde somente os professores do portal poderão entrar. Esta interface possui as
seguintes opções:
1. Avisos: Cadastro de avisos para os alunos;
2. Bibliografia: Cadastro de bibliografias referente ao curso, ou bibliografia recomendada
pelo professor;
3. Chat: O professor pode participar de um chat com seus alunos ou com os professores;
4. Currículo: O professor pode inserir seu mini-currículo;
5. Fórum: O professor pode participar de um fórum;
6. Links: O professor pode cadastrar links de interesse no portal;
7. Projetos: O professor pode cadastrar projetos de interesse no portal;
Os administradores também serão responsáveis pela divulgação do ambiente e composição da
equipe de professores. Cabe a eles selecionar os professores, bem como estipular as regras de aceitação
do aluno no ambiente.
O administrador técnico ( usuário God ) do ambiente será o único usuário do sistema que
poderá incluir novos Administradores para o ambiente, o qual possui conhecimento técnico em
computação para gerenciar a interface do ambiente e pela administração do banco de dados.
4.2.3 Módulo de Casos Virtuais
O módulo de casos virtuais será composto de casos variados de pacientes onde o usuário poderá
acompanhar experimentos e treinamentos. Neste módulo terá um ambiente de simulação, onde de
acordo com o conteúdo estudado pelo aluno, o sistema fornecerá estudos de casos clínicos de maneira
que possam enriquecer o aprendizado do aluno.
O agente solicita ao agente de Conteúdo Instrucional qual o currículo que o aluno está
estudando e com base nestas informações, o Agente estabelece uma quantidade específica de casos
clínicos que o aluno deverá desenvolver para fortalecer seu conhecimento prático.
Sendo assim o aluno realiza o diagnóstico do(s) caso(s) clinico(s) que foram recuperados da
base para a análise. Após a realização do diagnóstico, é gerada uma nota dos caso(s) clinico(s) que o
mesmo diagnosticou e posteriormente esta nota é armazenada na base de dados.
Os caso também são compostos por 5 diagnósticos, sendo 4 diagnósticos falsos e um
verdadeiro. Para a realização da avaliação prática do aluno, o mesmo irá selecionar um dentre estes 5
diagnósticos.
5. Interfaces do Ambiente
Algumas telas do sistema serão demonstradas a seguir.
Figura 6: Tela Inicial do Portal Periodontal
Figura 7: Módulo Administradores
Figura 8: Módulo Professores
Figura 9: Ambiente Aula
Figura 10: Ambiente Caso Clínico
6. Tecnologia Utilizada
O presente projeto utilizará como plataforma um sistema Web onde as páginas serão
implementadas utilizando a linguagem Server Script PHP. Devido a sua velocidade, sua relativa
facilidade de manipular banco de dados, além de ser totalmente Server Side (o conteúdo que será
exibido para o usuário é previamente compilado no lado do servidor, deixando para o usuário somente
o conteúdo compilado) e a independência de arquitetura do cliente pois somente é necessário um
browser para fazer o acesso ao sistema.
7. Conclusões
A utilização de um ambiente padronizado, oferecendo opções de nivelamento vem a ser um
diferencial nos cursos de Odontologia. Porém há de se considerar que um ambiente informatizado
requer um corpo docente e discente preparado para utilizar os recursos computacionais. O que não é
ainda uma realidade no Brasil. A maioria dos cursos de odontologia não apresenta uma disciplina que
capacite os alunos a utilizar os recursos computacionais, nem possuem infra-estrutura em termos de
laboratório e equipamentos para esta capacitação. Por outro lado os professores também ainda
desconhecem a potencialidade das ferramentas computacionais, necessitando serem preparados a fim
de que possam incentivar seus alunos a fazerem uso do computador como ferramenta de
ensino/aprendizado.
Para a implementação do nivelamento do aluno, foram utilizadas as funções de pertinência
triangulares, utilizando as funções de máximo e mínimo, porém sugere-se que outras funções de
pertinência tais como a função sigmoidal sejam utilizadas para verificar a eficácia destas outras
funções.
A linguagem PHP atendeu todas as necessidades, juntamento com o banco de dados ORACLE,
onde um questionamento era a utilização de campos BLOB (Binary Large Object. Campo de uma
tabela do tipo binário), para armazenamento do conteúdo instrucional do Portal. Sua utilização não
trouxe problemas de performance. A programação do sistema não trouxe problemas pois o PHP é uma
linguagem de fácil utilização e como é uma linguagem largamente utilizada o acesso a bibliografia é
extremamente fácil.
8. Referências Bibliográficas
ALVES, C.F, Sistemas Tutores Inteligentes. Disponível em: www.di.ufpe.br/~compint/aulas-
IAS/ mci2/taci2-ias-992/sti.ppt, Acessado em Outubro de 2003
FERNANDES, A M. R. Inteligência Artificial: noções Gerais. Visual Books, 2003a.
FERNANDES, A. P. S. Ambiente Educacional via Web para Odontologia: um estudo de
caso em Periodontia. Tese de Doutorado defendida na Universidade Federal de Santa Catarina,
Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, dezembro de 2001b.
FERREIRA, L.F.BERCHT, M (a). A Realidade Virtual na Educação Médica: Usando Agentes
Pedagógicos como apoio à avaliação de competência técnica em cirurgia. Anais do Congresso
Brasileiro de Informática em Saúde, São Paulo, outubro de 2000.
REINHARDT, A. As novas formas de aprender, Byte, Março, 1995.
SALZMAN, M.; DEDE C.; LUFTIN, R.B. Usuability and Learning in educational virtual
realities.1995. On-line: http://www.virtual.qmu.edu/usabpdf.htm. Acessado em 15 de Março de
2001 às 16:45.
SCREMIN, S.B. Educação a Distância, Uma Possibilidade na Educação Profissional Básica.
Visual Books, pag:16. 2002.
