Trabalho de Conclusão de Curso TCC UFMG Universidade Federal de Minas Gerais UFPe Universidade Federal de Pernambuco UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFSC Universidade Federal de Santa Catarina. Na primeira fase, o Estudo, foi realizada uma pesquisa bibliográfica para obter conhecimento sobre soluções e tecnologias semelhantes utilizadas para desenvolver uma solução melhor que as outras. A segunda fase, Modelagem, envolveu trabalhos de especificação do sistema, análise e projeto do sistema de orientação inteligente.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
- Objetivo Geral
- Objetivos Específicos
O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema de tutoria inteligente para cursos de histologia oral em instituições de ensino superior. O sistema deve permitir que o aluno aprenda por meio de diversos tipos de materiais e atividades elaboradas pelo professor. O sistema também deverá avaliar o desempenho do aluno, por meio de um módulo de tutoria, auxiliando na resolução de atividades e sugestões de estudo.
METODOLOGIA
Na segunda fase foi realizada uma avaliação das tecnologias necessárias (linguagem de desenvolvimento, banco de dados e técnicas de inteligência artificial), que determinaram as ferramentas de desenvolvimento do sistema. Na quarta etapa foram realizados testes de funcionalidade do sistema que buscaram corrigir erros de implementação e tentaram validar a implementação, cada classe e cada caso de uso de acordo com a modelagem definida. Na quinta e última fase, após a conclusão da modelação e implementação, foi realizada a documentação do sistema, onde foi registado todo o projeto de investigação, através da elaboração de uma monografia e de um artigo científico.
ESTRUTURA DO TRABALHO
Esta fase consistiu também na modelagem do sistema, realizada utilizando a UML (Unified Modeling Language), e na definição das características e comportamento dos agentes inteligentes. Nenhum teste foi realizado com alunos ou professores, pois a validação não era objetivo deste trabalho. Por fim, o quarto capítulo apresenta as conclusões tiradas com o desenvolvimento do sistema e recomendações para trabalhos futuros.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A HISTOLOGIA
INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO
- Histórico da Informática na Educação
- A Informática na Educação no Brasil
Se o esforço para desenvolver a tecnologia da informação no ensino for direcionado nessa direção, para motivar, desafiar e exercitar o aluno, o computador torna-se uma ferramenta poderosa e aliada do professor. No caso da informática na educação, as decisões e propostas nunca foram totalmente centralizadas no MEC. Nesse aspecto, o programa brasileiro de informática na educação é bastante peculiar e diferente do que tem sido proposto em outros países.
SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES
- Classificação dos Programas Educacionais
- Uma Perspectiva Histórica de STI
- Exemplos de Sistemas Tutores
- Arquiteturas de Sistemas Tutores Inteligentes
- Utilização de Agentes Inteligentes em STI
Essa atenção pode ser alcançada por um sistema que consiga raciocinar sobre o domínio e o aluno. Cada aluno dispõe de um Personal Student Assistant (APA), que está permanentemente presente no sistema para auxiliá-lo, monitorar suas ações e garantir a coordenação e comunicação com os demais agentes do sistema (CRISTEA e TUDUCE, 2002). Reatividade: capacidade de responder a mudanças no ambiente com base no reconhecimento de um contexto conhecido;
INTELIGÊNCIAS MÚLTIPLAS
Cinestésica corporal: capacidade de resolver problemas ou criar produtos utilizando todo o corpo ou partes do corpo. Interpessoal: capacidade de compreender as outras pessoas: o que as motiva, como trabalham, como trabalhar com elas. É a capacidade de formar um modelo preciso e confiável de si mesmo e de usar esse modelo para funcionar de maneira eficaz na vida.
TÉCNICAS PARA TOMADA DE DECISÃO
- Sistemas Especialistas
- Raciocínio Baseado em Casos
Os sistemas especialistas (SE) podem ser caracterizados como sistemas que reproduzem o conhecimento de um especialista adquirido durante anos de trabalho (KANDEL, 1992 apud FERNANDES, 2003). Um sistema especialista deve ser construído com a ajuda de um especialista humano, que fornecerá a base de informações, através de seu conhecimento e experiência adquirida ao longo dos anos (FERNANDES, 2003). A aquisição de conhecimento é vista como um obstáculo no processo de construção de um sistema especialista (ROOK e CROGHAN, 1989 apud FERNANDES, 2003).
AMBIENTES PARA ENSINO DE HISTOLOGIA
JayDoc HistoWeb: JayDoc HistoWeb é um atlas de histologia correspondente aos exercícios laboratoriais do curso de Tecidos e Células Biológicas da Faculdade de Medicina da Universidade de Kansas (EUA). Posteriormente, serve como um recurso histológico permanente para todos os estudantes e médicos da área de saúde (Wolf e Scarbrough, 2005). O aluno seleciona um assunto de seu interesse e o sistema exibe uma descrição do conteúdo e uma lista de slides relacionados a esse conteúdo.
Os slides estão organizados em grupos que remetem aos exercícios ministrados nas aulas laboratoriais. Para apresentar o material do ponto de vista do aluno, a equipe de desenvolvimento se esforçou para reter a perspectiva do aluno na descrição do conteúdo. O aluno apenas consulta as informações, não há feedback (com exceção do Sistema de Informação do Anatomista Digital), e também não há ajuste no perfil do aluno.
Não foram identificados sistemas de orientação para o ensino de histologia oral, motivando o desenvolvimento deste trabalho. Vantagens e desvantagens dos ambientes de ensino histológico Sistema avaliado Vantagens Desvantagens Histologia dos preparos histológicos do periodonto. Somente divulgação do conteúdo, sem avaliação do aluno ou adequação do conteúdo ao perfil do aluno.
Slides histológicos em alta definição, imagens 3D, vídeos ilustrativos, quebra-cabeças Java e avaliação do aluno por meio de quiz.
CONSIDERAÇÕES
DESENVOLVIMENTO
ANÁLISE DE REQUISITOS
- Requisitos Funcionais
- Requisitos Não-Funcionais
Controle de acesso: O acesso a qualquer funcionalidade do sistema deve ser restrito a alunos e professores com cadastro aprovado. O acesso do aluno aos materiais deve ser monitorado, para se ter uma visão geral dos materiais que o aluno já acessou. Neste último tipo de questões, o professor registra uma imagem e define quais estruturas de uma célula o aluno deve identificar.
O professor registra os tópicos da disciplina de Histologia Oral e pode definir uma ordem para eles. Isso permite que o agente busque os materiais de estudo adequados à unidade que o aluno está cursando. Assistente pessoal do aluno: Consiste em um agente inteligente que deverá monitorar as ações do aluno.
Assistente Pessoal do Professor: O assistente do professor deve ser um agente inteligente que ajuda o professor a gerenciar a base de conhecimento, as atividades e os alunos. O mediador do professor também pode ajudar um aluno individualmente com problemas, informando ao professor sobre quais tópicos e questões o aluno tem mais problemas ou quais alunos cometem mais erros. No computador do usuário, o sistema deve permitir o acesso a partir de qualquer navegador que suporte as tecnologias HTML 4.0, JavaScript 1.5 e CSS 2.
No computador servidor de aplicação, o sistema deve operar utilizando a linguagem PHP5 para realizar todas as operações;
ARQUITETURA DO SISTEMA
Deve também ajudar a desenvolver o perfil individual do aluno, que é uma história das características individuais do aluno, de acordo com as suas preferências de aprendizagem (inteligências múltiplas). Este agente deve ser animado, assumir a forma de um personagem e também expressar emoções de acordo com o estado de aprendizagem do aluno. Os requisitos não funcionais incluem propriedades do sistema, como facilidade de manutenção, usabilidade, desempenho, custo e muitas outras.
O agente sempre busca informações no banco de dados para saber o que fazer. Do outro lado do ambiente está o aluno, que também interage por meio de um navegador e, da mesma forma, possui um agente que atua com ele por meio de mensagens. O agente aluno busca as informações necessárias no perfil do aluno, que é uma base de conhecimento que persiste informações relevantes sobre o aluno, como suas preferências.
MODELAGEM DO SISTEMA
- Casos de Uso do Professor
- Casos de Uso do Aluno
- Modelagem do Perfil do Aluno
- A Base de Domínio
- Atuação dos Agentes
- Escolha por Sistemas Especialistas
- Exercício das Inteligências Múltiplas
O agente educacional será responsável por escolher a questão que o aluno deverá resolver, com base no perfil do aluno; É o simples ato de preencher um formulário com informações relevantes sobre a turma para servir de identificação do aluno. Dessa forma, as respostas do aluno são somadas e chega-se a um número inteiro para cada tipo de inteligência.
Para efeito de classificação do desempenho dos alunos, os níveis de conhecimento foram definidos conforme Tabela 6. O sistema desenvolvido é composto por dois agentes inteligentes: um assistente pessoal do aluno e um assistente pessoal do tutor. Liste o material: O agente sempre lista o material de acordo com o nível de proficiência do aluno na unidade.
Verificar desempenho: O agente verifica o desempenho do aluno na unidade que ele está cursando atualmente. O agente também tem a função de indicar material de estudo ou link para consulta do aluno. Caso o desempenho do aluno seja regular ou bom, o agente recomenda material intermediário ou avançado.
Dessa forma, cada questão pode ser facilmente associada a inteligências múltiplas e também facilita a recuperação de uma questão de acordo com o perfil do aluno.
TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO PROJETO
A partir da versão 8.0 o PostgreSQL ganhou uma versão nativa para Windows NT e plataformas superiores, o que também influenciou na escolha deste banco de dados para o projeto. A linguagem de programação JavaScript foi amplamente utilizada no sistema, principalmente para validação de formulários de dados. Esta é uma vantagem para realizar validação de dados em formulários ou exibir mensagens de aviso, sem a necessidade de alterações ou atualizações de páginas.
A linguagem de formatação Cascading Style Sheets (CSS) também foi amplamente utilizada no desenvolvimento do sistema. A linguagem CSS permite criar estilos para formatar elementos em uma página da web, semelhantes aos estilos de um documento do Microsoft Word. É possível criar estilos em arquivos CSS e reutilizá-los em diversas páginas diferentes, permitindo um alto nível de produção para programação.
CONCLUSÕES
RECOMENDAÇÕES
Histologia do periodonto, disponível em
In: III Workshop de Informática Aplicada em Saúde do III Congresso Brasileiro de Computação, Anais..Itajaí, agosto de 2003. Disponível em:
DIAGRAMAS DE CASOS DE USO
DIAGRAMAS DE CLASSES
TESTE DE INTELIGÊNCIAS MÚLTIPLAS
ARTIGO
E conhecer a aparência normal do tecido é essencial para identificar estruturas alteradas que podem causar doenças. O motivo da escolha da disciplina de histologia oral foi a grande variedade de tecidos existentes no corpo humano, o que exigiu a definição do escopo do trabalho. Um dos objetivos da STI é criar ambientes interativos, e para isso utilizou o básico de agentes inteligentes.
O desenvolvimento de um Sistema Tutor Inteligente justifica-se porque estes sistemas modelam o perfil do aluno, permitindo a adaptação ao estilo de aprendizagem de cada aluno, pois nem todos aprendem da mesma forma. O principal objetivo desses sistemas é modelar e representar o conhecimento humano especializado para orientar o aluno através de um processo interativo. Visual/espacial: é a capacidade de formar um modelo mental de um mundo espacial e de ser capaz de manobrar e operar usando esse modelo.
De um lado está o professor, ou supervisor, que interage com o sistema através de um navegador. Ele aparece como uma personagem feminina, com traços humanos e é capaz de apresentar expressões faciais de alegria, seriedade ou tristeza, sempre dependendo do momento e do desempenho do aluno. O agente é sempre exibido de corpo inteiro e transmite mensagens através de um balão de diálogo, conforme ilustrado na Figura 3.
Esta questão é um desafio, resolvendo um problema lógico ou quebra-cabeça, interpretando um gráfico ou envolve pensamento crítico por parte do aluno”.
