Ambiente Computacional para geração de Learning Objetcs no
padrão SCORM a partir de conteúdos organizados através de Mapas
Conceituais
Lucio Gonçalves
Sistemas de Informação – Universidade Luterana do Brasil (ULBRA)
92500-000 – Guaiba – RS – BR
lucio.goncalves@gmail.com
Resumo.Este trabalho visa apresentar uma proposta metodológica para implementação de um ambiente computacional para geração de Learning Objetcs no padrão SCORM a partir de conteúdos organizados através de Mapas Conceituais. A utilização de Mapas Conceituais como estratégia cognitiva para aquisição e representação de conhecimento e a utilização da hiperestrutura gerada pelos mapas seria uma opção para elaboração de material didático para as atividades dos cursos de Ensino a Distância. Entretanto as diversas diferenças das tecnologias envolvidas dificultam as tentativas de integrar estes sistemas, bem como é necessário atender as necessidades pedagógicas na elaboração de Objetos de aprendizagem.
Palavras Chave: Educação à distância, mapas conceituais, objetos de aprendizagem.
1 Introdução
O trabalho tem por objetivo apresentar uma solução para a necessidade criada pelo trabalho da equipe de pesquisadores da Ulbra- Guaíba: Anderson Ricardo Yanzer Cabral, Carlos Mário Dal’Col Zeve e Mariano Nicolao. Com o título: Ambiente para Autoria Cooperativa de Cursos a Distância utilizando Mapas Conceituais (MCs) e Objetos de Aprendizagem baseado em Técnicas de Workflow. Tem como tema a elaboração ou autoria de material didático para as atividades dos cursos de Ensino a distância.
O assunto acima motivou a elaboração de uma metodologia que provê um conjunto de técnicas cooperativas para a autoria de conteúdo para ensino a distância. Que condicione o autor à produção de material estruturado pedagogicamente e com conteúdo reutilizável, formando os Objetos de Aprendizagem. Permitindo assim, ser usado em ambientes de Ensino a Distância (EAD) manipulando diversos tipos de dados (imagens, textos, vídeo, chat, som) com fácil integração com sistemas de gerenciamento homologados, ou seja que cumprem as exigências dos padrões estipulados pelos órgãos reguladores. Podendo serem combinados com outros objetos de aprendizagem formando unidades de um curso. Entre os problemas enfrentados para a criação de objetos de aprendizagem podemos destacar:
a) Definir a estrutura de navegação;
b) Encontrar a melhor maneira de transcrever o conteúdo de uma mídia escrita para uma mídia eletrônica;
d) Problemas de integração com os diferentes tipos de ambientes de EAD.
e) Custo elevado de licenças de ferramentas de autoria;
f) Compatibilidade com padrões de mercado.
Desta maneira, esta metodologia visa diminuir as dificuldades citadas anteriormente através do uso dos mapas conceituais. Estes mapas serão utilizados como estratégia cognitiva para aquisição e representação do conhecimento durante o processo de elaboração dos conteúdos didáticos para as atividades do curso. E também através do padrão SCORM (Sharable Content Object Reference Model), que segundo Hana [HAN 2003] é um modelo de objeto de aprendizagem, que oferece uma metodologia completa para a estruturação de cursos dentro dos conceitos derivados da Orientação a Objetos. Por ser a primeira e mais utilizada das especificações internacionais, acabou se tornando um padrão no mercado.
2 Objetivo Principal
A conversão dos mapas conceituais em objetos de aprendizagem, neste trabalho, refere-se ao arquivo de exportação do CmapTools no formato XML/XTM. Este arquivo possui a representação do mapa conceitual em formato XML. Onde se encontram os conceitos e suas relações e informações dos objetos adicionados ao mapa como por exemplo os arquivos de texto, imagem, links URLs, áudio e vídeo, etc. Este arquivo não possui uma seqüência na apresentação mas possui objetos com identificação que devem ser traduzidos para representar a organização hierárquica representada no mapa conceitual. Além destas informações também possui informações de formatação dos objetos do mapa como fonte, cor, tamanho, etc., que não deverão ser considerados.
2.1 O primeiro passo é interpretar no arquivo referenciado acima como os conceitos e suas relações estão representadas hierarquicamente de maneira que identifique os links para navegação entre os conceitos, ou seja, os Objetos de Aprendizagem. Identificando também os objetos inseridos no mapa, como arquivos de texto, mídia, imagens, URLs.
2.2 O segundo passo é transformar estas informações em um pacote SCORM, ou seja, um arquivo zipado onde constarão os vários elementos requeridos pelo padrão:
2.2.1 Um documento XML descrevendo a estrutura e o comportamento (seqüência) de um conjunto de recursos de aprendizado. Este documento é chamado de Arquivo de Manifesto.
2.2.2 O outro elemento seriam os arquivos físicos referenciado no Manifesto, conforme representado na figura 1.
Estes arquivos possuem características que são descritas no modelo SCORM que devem ser seguidas para ser implementada as funcionalidades do modelo. Entre essas funcionalidades podemos destacar o modelo de navegação e a API de comunicação com o LMS (Learning Management System), ou seja, o sistema de gerenciamento do aprendizado.
3 Mapas Conceituais
A escolha de mapas conceituais como modelo teórico para auxiliar o autor de cursos à distância na organização dos conteúdos segundo Yanzer [CAB2004], é para proporcionar a possibilidade de uma aprendizagem mais significativa por parte dos alunos (usuários) e a teoria relacionada aos MCs como aporte teórico. Segundo Yanzer, os MCs permitem ao projetista (instrutor/professor) organizar o conhecimento observando os pré-requisitos, necessidades e objetivos dos alunos. Os cursos à distância baseados na WEB utilizam estruturas de hipertexto para apresentarem seu conteúdo, gerando assim, hiperdocumentos que analisado do ponto de vista didático, vão requerer alguns cuidados por parte do projetista. Segundo [KAW96], não é muito conveniente permitir, em hiperdocumentos, uma navegação sem restrições através de todos os elos do hiperdocumento podendo ocasionar problemas tais como a desorientação e a sobrecarga cognitiva. Conforme Ferreira [FER00], Os MCs são usados para auxiliar a ordenação e a seqüencialização hierarquizada dos conteúdos de ensino, de forma a oferecer estímulos adequados ao aluno. Portanto justificando o uso dos mapas conceituais neste trabalho.
4 Objetos de Aprendizagem
Para o Institute of Eletrical and Eletronics Engineers (IEEE)1, responsável pela definição dos mais diversos padrões utilizado pela indústria eletroeletrônica mundial, O Objeto de Aprendizagem é definido como uma entidade, digital ou não-digital, que pode ser usada, reusada ou referenciada durante o ensino com suporte tecnológico. Exemplos de ensino com suporte tecnológico incluem sistemas de treinamento baseados no computador, ambientes de aprendizagem interativa, sistemas instrucionais auxiliados por computador, sistemas de ensino a distância e ambientes de aprendizagem colaborativa. Exemplos de Objetos de Aprendizagem incluem conteúdo multimídia, conteúdos instrucionais, objetivos de ensino, software instrucional e software em geral e pessoas, organizações ou eventos referenciados durante um ensino com suporte tecnológico. Esta definição, muito citada na literatura sobre o assunto, é de pouco uso prático e, provavelmente, foi feita para não limitar o desenvolvimento do mercado de e-learning. Sua generalização permite que qualquer material seja considerado um Objeto de Aprendizagem, bastando que este seja utilizado em algum processo de ensino com base tecnológica [HAN 2003].
Marie-Christine Julie Mascarenhas Fabre [FAB2005] em seu Curso de Extensão: Projeto e Reuso de Objetos de Aprendizagem salientou que Objetos de Aprendizagem podem ser:
a) Qualquer recurso digital que pode ser reusado para apoiar a aprendizagem.
b) Materiais educacionais projetados e construídos em pequenos conjuntos com vistas a maximizar as situações de aprendizagem onde podem ser utilizados.
c) Podem ser combinados com outros objetos de aprendizagem formando unidades de um curso.
O projeto e desenvolvimento de objetos de aprendizagem prevêem o uso de linguagens e ferramentas de autoria pois envolve quantidade elevada de tempo e recursos, especialmente quando envolvem multimídia e requer investimentos em recursos humanos e financeiros. Entre os benefícios derivados cita-se:
a) Reusabilidade: habilidade para incorporar componentes educacionais em múltiplas aplicações.
b) Interoperabilidade: habilidade de usar componentes desenvolvidos em um local, com algum conjunto de ferramentas ou plataformas em outros locais com outras ferramentas e plataformas.
1
c) Acessibilidade: habilidade de acessar recursos educacionais em um local remoto e usá-los em muitos outros locais.
d) Durabilidade: habilidade para continuar usando recursos educacionais quando a base tecnológica muda, sem reprojeto ou recodificação.
e) Adaptabilidade.
f) Escalabilidade.
g) Economia.
Os objetos educacionais são mais eficientemente aproveitados quando:
a) Organizados em uma classificação de metadados (rótulo).
b) Armazenados em um repositório (integrável a um sistema de gerenciamento de aprendizagem).
c) A descrição dos atributos de catalogação dos objetos (metadados) deve permitir sua pesquisa e recuperação por diferentes critérios.
d) Catalogar os recursos educacionais produzidos de acordo com as normas de padronização internacionais.
O modelo de metadados para Objetos de Aprendizagem (LOM) é proposto pelo IEEE Learning Technology Standards Committee (LTSC)2. Os atributos são agrupados em 9 categorias: General, Lifecycle, Meta-Metadata, Technical, Educational, Rigths, Relation, Annotation, Classification.
5 SCORM
O SCORM3 (Sharable Content Objetc Model) é um modelo de conteúdo para aprendizagem unificado baseado em WEB proposto pela ADL4 Advance Distributed Learning. Define uma padronização para ambientes de execução baseados na WEB, com o objetivo de facilitar a movimentação entre sistemas de gerenciamento de aprendizado, os Learning Management Systems (LMS). Integra as especificações de diversas empresas e organizações:
• IMS5, AICC6, IEEE (LSTC), ARIADNE7
2 http://ltsc.ieee.org/index.html 3 http://www.adlnet.org/scorm/index.cfm 4 http://www.adlnet.org/index.cfm 5 http://www.imsproject.org/ 6 http://www.aicc.org/ 7 http://www.ariadne.ac.uk/
Figura 2 – Organização do SCORM
Possui como componentes principais:
• Modelo de Agregação de Conteúdo (CAM)
o Asset
o Sharable Content Objetc (SCO)
o Content Packaging
o Meta-data
o Sequencing Information
• Seqüência e Navegação.
• Ambiente de Execução.
6 EAD – Educação a Distância
EAD pode ser bordada como uma modalidade educacional que utiliza processos que vão além da idéia de superar a distância física. A EAD tem suas origens no final do século XIX com a criação, em diferentes paises, de instituições que ofereciam cursos por correspondência. O baixo custo e o alto grau de interatividade dos computadores ligados em redes possibilitam diferentes formas de distribuição e acesso às informações, imprimindo um novo ritmo à educação. É cada vez mais comum a utilização de recursos interativos – como correio eletrônico, bate-papo e videoconferência – para promover encontros virtuais entre professores e os alunos. Essas novas tecnologias possibilitam ao individuo acesso a uma educação global, em que a inovação e a descoberta são etapas fundamentais do processo de aprendizagem. O panorama mudou radicalmente no inicio dos anos de 1990 a partir do desenvolvimento da Web. Hoje, a quantidade de instituições que estão oferecendo cursos a distância é muito grande [ORI05].
7 Problemas Apresentados
Nesta seção serão mostrados os problemas apresentados e detectados durante a pesquisa com a respectiva sugestão de como poderá ser resolvido neste trabalho.
7.1 Os problemas relacionados à pesquisa de uma solução, modelo ou tecnologia para a elaboração de Objetos de Aprendizagem são muitos. Mas considerando que o mercado de EAD e Objetos de Aprendizagem serão muito promissores comercialmente, o problema maior é encontrar referências de software livre para tal fim. Hoje não há muitas fontes de pesquisa, comparativos ou pesquisadores com o mesmo objetivo deste trabalho.
7.2 Com o uso de um ambiente próprio para elaboração e publicação de cursos para EAD criado especialmente para este tipo de aplicação, um curso seria disponibilizado rapidamente e com custo mais baixo do que utilizando os recursos convencionais. O uso de recursos e software livres que não demandem licenças deve ser buscado como opção as diversas soluções existentes no mercado, mas estas, são geralmente de custo alto.
7.3 Devem-se tornar os conteúdos reutilizáveis para que possam resgatar objetos já elaborados para serem incluídos em novos cursos. Esse processo dever ser transparente para o autor do objeto de aprendizagem permitindo que ele tenha acesso aos objetos de aprendizagem anteriormente desenvolvidos por ele ou por outros indivíduos, onde quer que ele esteja. Para tanto será usado um sistema de busca baseado na catalogação dos Objetos de Aprendizagem pelo modelo de metadados LOM. Neste modelo constam os direitos de uso do objeto bem como as categorias de busca.
7.4 Os princípios de reusabilidade, durabilidade, acessibilidade e interoperabilidade devem ser buscados através do uso do padrão SCORM.
7.5 Permitir que o autor do conteúdo dos objetos de aprendizagem apresente o curso ou aula de forma estruturada, seguindo uma abordagem cognitiva baseada nos Mapas Conceituais. Para tanto nossa proposta é permitir que a partir dos mapas conceituais fazer uso de suas hiperestruturas como mapa de navegação e gerar os conteúdos dos Objetos de Aprendizagem, incluindo os arquivos de texto, mídia, imagem nele inseridos.
7.6
Entretanto, é considerado neste trabalho como problema principal a ser resolvido a conversão do conteúdo dos mapas conceituais em objetos de aprendizagem. Não existe ainda uma relação entre os dois conceitos: Mapas Conceituais e SCORM. Dois conceitos totalmente distintos do ponto de vista da EAD, porem com recursos importantes e de grande importância para este trabalho. E este é o objetivo principal do trabalho, ou seja, realizar a conversão do arquivo XTM/XML gerado no CmapTools em um Learning Objects empacotado no padrão SCORM.8 Desafios a serem superados
Estudar os padrões envolvidos e encontrar nestes conceitos - que estão em desenvolvimento contínuo e que possuem características diferentes do ponto de vista dos objetivos da EAD - as condições necessárias para a conversão e integração destes modelos, será o desafio geral neste trabalho. São citados abaixo alguns desafios pontuais a serem superados:
8.1 De acordo com as pesquisas preliminares, as tecnologias e os conceitos devem ser metodicamente estudados.
8.2 Pois o desafio de integrar e realizar a convergência não poderá mudar ou interferir no conceito básico de cada padrão.
8.3 Uma vez que o SCORM representa um padrão para ser seguido com o objetivo de atender uma necessidade do mercado de EAD de compatibilidade entre os sistemas, de compartilhamento do conteúdo, facilidade de migração, estabilidade da tecnologia, etc. Traz como conseqüência regras, restrições e rigorosidade em sua composição.
8.4 Por outrora, o conceito dos mapas conceituais é uma opção para construir, navegar compartilhar e criticar conhecimentos representados por mapas conceituais, onde podemos utilizar considerável liberdade de navegação e representação do conhecimento.
8.5 Entretanto essas tecnologias possuem características das quais necessitamos para realizar o objetivo de fornecer um Ambiente Computacional para geração de conteúdos de Objetos de Aprendizagem.
Uma vez solucionado o problema teórico de como fazer a convergência do mapa conceitual para o modelo SCORM, tem-se o desafio de construir o modelo conceitual. Este modelo conceitual tem por objetivo proporcionar um ambiente que possa testar a convergência. Estima-se que serão encontrados problemas dos mais variados tipos, visto que foi envolvido neste trabalho além de questões tecnológicas e de sistemas, também questões pedagógicas e de aprendizado que não são o foco deste trabalho mas que influenciarão fortemente nos requisitos.
9 As dificuldades
Algumas dificuldades estão sendo encontradas e serão citas a seguir.
9.1 A pesquisa de um conceito em desenvolvimento envolve a necessidade de buscar várias fontes relacionadas ao mesmo assunto. O que ocorre com freqüência é que estas fontes possuem diferentes visões do problema , e às vezes desatualizadas, de forma que devemos nos preocupar em usar bibliografia atualizada e com a visão que corresponde ao nosso objetivo.
9.2 Mesmo sendo a EAD um tema muito discutido e usado atualmente, o tópico deste trabalho é inédito, existindo pouca bibliografia para consulta.
9.3 Existem muitas formas de realizar a autoria de Objetos de Aprendizagem, no entanto nenhuma delas tem a representação do conhecimento calcada em mapas conceituais e preocupada em realmente obedecer ao padrão do mercado atual e futuro neste caso o padrão SCORM.
A falta de parâmetros torna a pesquisa muito abrangente, de forma que não se pode dispensar consultas em todos os focos e visões dos conceitos envolvidos. Mesmo sendo irrelevantes ao objetivo do trabalho todos os focos e visões devem ser consultadas para que se possa realmente ter a certeza de estar usando os conceitos e ferramentas corretas para chegar ao modelo perfeito e aceito pela comunidade acadêmica.
10 Considerações Finais
Este trabalho de conclusão prevê a elaboração de uma proposta metodológica, e para um autor elaborá-la é necessário um bom conhecimento deste sobre o assunto a ser abordado. As pesquisas realizadas sobre o tema são os caminhos encontrados para chegar a este conhecimento, ao menos em parte, para que se possam apontar os caminhos a serem sugeridos através da elaboração da proposta metodológica. Ao considerar este tema para elaboração do trabalho de conclusão de curso analisa-se que o desafio passaria por realizar trabalhos de pesquisa, pois é um tema novo, restrito, ainda, e com pouquíssima publicação.
Considerando os conhecimentos adquiridos no curso de Sistemas de Informação, onde se prepara profissionais capazes de analisar, elaborar, usar, avaliar e adaptar sistemas dos mais diversos fins. Foi encontrado neste trabalho o desafio mais importante do curso: colocar em pratica o conhecimento adquirido nestes anos de faculdade. Todavia, conforme demonstrado até agora neste trabalho, ainda existem muitos pontos a esclarecer, como por exemplo: determinar qual a melhor opção a ser seguida. Parece haverem duas opções de linha de trabalho:
1. Aceitar as regras e restrições de navegação e seqüência do padrão SCORM. E por conseqüência encontrar uma solução de como criar um mapa conceitual que possa ser convertido em um Objeto de Aprendizado no padrão SCORM. Desde que não interfira no principio de representação de conhecimento de mapas conceituais.
2. Não aceitar as limitações de forma que desconsideremos o uso de mapas conceituas como forma de elaborar conteúdos de EAD. E por conseqüência sugerir outra metodologia que venha a suprir as necessidades deste trabalho.
No decorrer do trabalho, pode ser que surjam outras hipóteses, mas aparentemente estas são as mais visíveis. Para chegar a tais conclusões é necessária comprovação mais apurada para que seja afirmado com embasamento que as opções seguidas foram as melhores e mais adequadas. Portanto se considerara que a pesquisa ainda encontra-se em sua fase de levantamento de dados, e o que será feito adiante é a elaboração de uma proposta baseada em requisitos mais elaborados e consistentes.
11 Referências
[CAB2005] CABRAL, Anderson Ricardo Yanzer; GAVASSO, Gabriel. Uso de Mapas Conceituais na Autoria de Cursos a Distância. Seminário de Pesquisa:ULBRA, 2004.
[GAM 1995] GAMMA, Erich; HELM, Richard; JOHSON, Ralph; VLISSIDES, John. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Reading: Addison-Wesley, 1995.
[FAB2005] FABRE, Marie-Cristine Julie Mascarenhas; DUTRA, Renato Luis de Souza. Curso de Extensão: Projeto e Reuso de Objetos de Aprendizagem. CINTED/UFRGS.
[FER00] FERREIRA, Luis de França. Mapas Conceituais. Capturado em Maio de 2005. On-line. Disponível na Internet em: http://penta.ufrgs.br/~luis/Ativ2/mapas2.html.
[HAN 2003] HANA, Jaime Kenji; SILVA, Jaime Balbino G. da. 43- Objetos de Aprendizagem (Learning Objects) . BoletimEAD – Unicamp / Centro de Computação/ Equipe EAD, 2003.
[ORI05] Orientações para o desenvolvimento de cursos mediados por computador. On-line. Capturado em 20 de março de 2005. Disponível na Internet em: http://www.rau-tu.unicamp.br/nou-rau/ead/document/?view=24
[KAW96] KAWASAKI, Evelise I.; FERNANDES, Clóvis T. Modelo para projeto de cursos hipermídia. VII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação. Belo Horizonte, 1996.
