Pós-Graduação em Ciência da Computação
“
USO DO DESIGN THINKING NA ELICITAÇÃO DE
REQUISITOS DE AMBIENTES VIRTUAIS DE
APRENDIZAGEM MÓVEL
”Por
Cynara Lira de Carvalho Souza
Dissertação de Mestrado
Universidade Federal de Pernambuco posgraduacao@cin.ufpe.br www.cin.ufpe.br/~posgraduacao
Cynara Lira de Carvalho Souza Universidade Federal de Pernambuco
CENTRO DE INFORMÁTICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Cynara Lira de Carvalho Souza
“
USO DO DESIGN THINKING NA ELICITAÇÃO DE
REQUISITOS DE AMBIENTES VIRTUAIS DE
APRENDIZAGEM MÓVEL
"
ORIENTADOR(A): Prof.ª Carla Taciana Lima Lourenço Silva
Schuenemann.
RECIFE, 2014
Este trabalho foi apresentado à Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco como requisito parcial para obtenção do grau de Mestra em Ciência da Computação.
Catalogação na fonte
Bibliotecária Jane Souto Maior, CRB4-571
S729u Souza, Cynara Lira de Carvalho
Uso do design thinking na elicitação de requisitos de ambientes virtuais de aprendizagem móvel /Cynara Lira de Carvalho Souza. – Recife: O Autor, 2014.
183 f.: il., fig., tab., gráf., quadro
Orientador: Carla Taciana Lima Lourenço Silva Schuenemann.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de
Pernambuco. CIn, Ciência da computação, 2014. Inclui referências e apêndices.
1. Ciência da computação. 2. Engenharia de requisitos. I. Schuenemann, Carla Taciana Lima Lourenço Silva (orientadora). II. Título.
004 CDD (23. ed.) UFPE- MEI 2015-57
Cynara Lira de Carvalho Souza Dissertação de Mestrado apresentada por Cynara Lira de Carvalho Souza à Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco, sob o título “Uso do Design Thinking na Elicitação de
Requisitos de Ambientes Virtuais de Aprendizagem Móvel” orientada pela Profa. Carla Taciana Lima Lourenço Silva Schuenemann e aprovada pela Banca
Examinadora formada pelos professores:
______________________________________________ Profa. Patricia Cabral de Azevedo Restelli Tedesco
Centro de Informática/UFPE
______________________________________________ Prof. Gilberto Amado de Azevedo Cysneiros Filho Departamento de Estatística e Informática / UFRPE
_______________________________________________ Profa. Carla Taciana Lima Lourenço Silva Schuenemann
Centro de Informática / UFPE
Visto e permitida a impressão.
Recife, 12 de novembro de 2014.
___________________________________________________
Profa. Edna Natividade da Silva Barros
Coordenadora da Pós-Graduação em Ciência da Computação do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco.
Cynara Lira de Carvalho Souza
Agradecimentos
A Deus em primeiro lugar, por me guiar por toda essa caminhada. Aos meus pais pelo carinho e apoio em todos os momentos.
Agradeço a meu esposo, Carlos Alberto, e aos meus filhos, Karina e Marcelo, pela paciência e compreensão nos meses dedicados a este trabalho.
Agradeço aos amigos, Carlos e Rossana, pelo apoio e por estarem sempre juntos nos trabalhos, um incentivando ao outro.
Agradeço a Jorge Cavalcanti e Eudis, que contribuíram com sugestões neste trabalho.
Agradeço especialmente a minha orientadora, Prof.a. Carla Silva, pela sua simplicidade na forma de conduzir este trabalho e pelas lições aprendidas, um exemplo de pessoa e profissional.
Por fim, agradeço a todos os professores e amigos que contribuíram de alguma forma, direta ou indiretamente, para a execução deste trabalho.
Cynara Lira de Carvalho Souza ““ Talvez não tenha conseguido fazer o melhor, mas lutei para que o melhor fosse feito. Não sou o que deveria ser, mas Graças a Deus, não sou o que era antes”. (Marthin Luther King)
Resumo
Mobile Learning (m-learning) é o campo de pesquisa que busca analisar como os
dispositivos móveis podem colaborar para a aprendizagem. O desenvolvimento de softwares para dispositivos móveis que atuem como recursos pedagógicos é essencial para a efetiva implantação do m-learning através do uso de ambientes virtuais de aprendizagem móvel (AVAM). Não foi encontrado na literatura trabalhos com processos específicos para AVAM e há uma carência em processos que promovam a criação de produtos interessantes para esse domínio. Processos de engenharia de requisitos para AVAM precisam incluir atividades que usem técnicas de criatividade, de forma a promover a criação de produtos que modifiquem e melhorem o processo de ensino e aprendizagem. Nesse contexto, este trabalho apresenta um processo de elicitação e documentação de requisitos baseado em técnicas de criatividade que foi usado e avaliado no domínio de ambientes virtuais de aprendizagem móvel. Em particular, esse processo se baseia nas atividades do processo do Design Thinking
(DT) que fornece uma metodologia para provocar as necessidades dos clientes,
produzindo protótipos rápidos e simples, que eventualmente convergem para soluções inovadoras. O processo também adota técnicas como mapas mentais, visando estimular a inovação na criação de AVAMs, além de técnicas criativas usadas em DT. Um experimento foi realizado para avaliar se o processo proposto contribui para a concepção de um AVAM que apresente características diferenciadas em relação às soluções existentes para o problema abordado. O resultado do experimento demonstrou algumas potenciais contribuições para a Engenharia de Requisitos de AVAMs, tais como: (i) a utilização de DT na fase de coleta e análise de requisitos com apoio de técnicas de criatividade; (ii) DT colabora na identificação de problemas mal definidos e (iii) é possível o envolvimento dos usuários durante todo o processo de desenvolvimento, resultando na criação de produtos interessantes.
Palavras-chaves: MOBILE LEARNING. AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAGEM
MÓVEL. DESIGN THINKIN. ENGENHARIA DE REQUISITOS. TÉCNICAS DE CRIATIVIDADE.
Cynara Lira de Carvalho Souza
Abstract
Mobile Learning (m-learning) is there search field that aims to analyze how mobile devices can contribute to learning. The development of software for mobile devices that act as learning resources is essential for the effective implementation of m-learning by using mobile learning environments (MLE). We couldn’t find in the literature scientific works presenting processes tailored for developing MLE and there is a lack of processes that promote the creation of interesting products for this domain. Requirements engineering processes to MLE need to include activities that use creativity techniques in order to promote the creation of products that modify and improve the process of teaching and learning. In this context, this work presents a process of elicitation and documentation of requirements based on creativity techniques that was used and evaluated in the domain of virtual environments of mobile learning. In particular, this process is based on the design thinking process activities that provides a methodology to elicit customer needs, producing quick and simple prototypes, which eventually converge to innovative solutions. The process also uses techniques such as mind maps, to stimulate innovation in creating MLEs, and creative techniques used in DT. An experiment was conducted to assess whether the proposed process contributes to the design of a MLE that presents different characteristics over existing solutions to the problem addressed. The experiment result demonstrated many potential contributions to the Requirements Engineering of MLEs, such as: (i) the use of DE in the gathering and analysis of requirements is supported by creativity techniques; (ii) DT collaborates in the identification of ill-defined problems, and; (iii) it is possible to involve the user throughout the development process, resulting in the creation of interesting products.
Keywords: MOBILE LEARNING. MOBILE LEARNING VIRTUAL ENVIRONMENT.
Cynara Lira de Carvalho Souza
Lista de Figuras
FIGURA 1 - ESQUEMA REPRESENTATIVO DAS ETAPAS DO DESIGN THINKING. ... 32
FIGURA 2 - MAPA MENTAL: CARACTERÍSTICAS E REQUISITOS PARA APRENDIZAGEM MÓVEL. ... 36
FIGURA 3 - EXEMPLO DE PERSONA ... 38
FIGURA 4 - PARTE DO MODELO ESPECÍFICO INICIAL PARA ENSINO DE LÓGICA À DISTÂNCIA ... 39
FIGURA 5 – MODELO DO PORTAL DE ENSINO ... 40
FIGURA 6 - PROCESSO PROPOSTO USANDO DT. ... 45
FIGURA 7– SUBPROCESSO IMERSÃO... 46
FIGURA 8 - GERAÇÃO DE IDEIA ATRAVÉS DOS INSIGHT. ... 47
FIGURA 9 - SUBPROCESSO IDEAÇÃO ... 49
FIGURA 10 - SUBPROCESSO DE PROTOTIPAÇÃO. ... 50
FIGURA 11 - CADASTRAMENTO DOS CARTÕES INSIGHTS. ... 53
FIGURA 12 - GERAÇÃO DOS NÓS. ... 54
FIGURA 13 - TEMAS GERADOS (NÓS). ... 54
FIGURA 14 - MAPA DE DISTRIBUIÇÃO DE IDÉIAS. ... 55
FIGURA 15 - PERSONA 1 ... 56
FIGURA 16 - PERSONA 2 ... 57
FIGURA 17 – PROTÓTIPO ... 60
FIGURA 18 - REFINAMENTO DO PROTÓTIPO ... 61
FIGURA 19 - PROCESSO DE UM EXPERIMENTO ... 64
Cynara Lira de Carvalho Souza
Lista de Tabelas
TABELA 1 - CÁLCULO DA MEDIANA DAS RESPOSTAS DOS USUÁRIOS ... 78 TABELA 2 - PERCENTUAL DE RESPOSTAS DOS VALORES DA ESCALA UTILIZADAS NO QUESTIONÁRIO ... 78
Cynara Lira de Carvalho Souza
Lista de Quadros
QUADRO 1 – COMPARAÇÃO DO DT ORIGINAL COM O PROCESSO PROPOSTO ...53
QUADRO 2 - INFORMAÇÕES GERADAS DOS CARTÕES DOS USUÁRIOS E CLASSIFICADAS NO NVIVO... 60
QUADRO 3 - REQUISITOS LEVANTADOS...61
Cynara Lira de Carvalho Souza
Lista de Gráficos
Cynara Lira de Carvalho Souza
Índice
1. INTRODUÇÃO ... 16 1.1 PROBLEMA E MOTIVAÇÃO ... 19 1.2 QUESTÃO DE PESQUISA ... 19 1.3 OBJETIVO ... 20 1.4 HIPÓTESES ... 20 1.5 METODOLOGIA ... 20 1.6 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO ... 21 2. REFERENCIAL TEÓRICO ... 232.1 AMBIENTES VIRTUAIS DE APRENDIZAGEM MÓVEL... 24
2.2 ENGENHARIA DE REQUISITOS PARA AVAMS. ... 26
2.3 CRIATIVIDADE NA ENGENHARIA DE REQUISITOS ... 28
2.3.1 Técnicas criativas de elicitação de Requisitos ... 29
2.4 DESIGN THINKING NO PROCESSO DE ENGENHARIA DE SOFTWARE ... 31
2.5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 33
3. TRABALHOS RELACIONADOS ... 34
3.1. REQUIREMENTS OF MOBILE LEARNING APPLICATIONS . ... 34
3.2. ESTUDO E DEFINIÇÃO DE UM CONJUNTO DE CARACTERÍSTICAS E REQUISITOS PARA AMBIENTES DE APRENDIZAGEM MÓVEL .... ... 35
3.3.UNINDO IHC E NEGÓCIOS ATRAVÉS DO USO DE PERSONAS : UM ESTUDO DE CASO NO MERCADO DE APLICATIVOS MÓVEIS ... ... 37
3.4.ÁRVORE DE CARACTERÍSTICAS DE SOFTWARE EDUCATIVO: UMA PROPOSTA PARA ELICITAÇÃO DE REQUISITOS PELO USUÁRIO... ... 39
3.5.O MODELO DE DESIGN THInKING COMO INDUTOR DA INOVAÇÃO NAS EMPRESAS: UM ESTUDO EMPÍRICO ... ... 41
3.6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 43
4. UM PROCESSO DE ELICITAÇÃO E DOCUMENTAÇÃO DE REQUISITOS PARA AVAMS ... 44
4.1. PROCESSO PROPOSTO ... 45
4.1.1 Comparação do DT original com o processo proposto ... 51
4.2. APLICAÇÃO DO PROCESSO ... 52 4.3. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 61 5. EXPERIMENTO ... 63 5.1. MÉTODO DA PESQUISA ... 63 5.2. O DESENHO DO EXPERIMENTO ... 65 5.2.1. Cronograma do Experimento ... 67 5.2.2. Variáveis e Hipóteses ... 67 5.2.3. Procedimentos ... 68
5.2.4. Coleta e tratamento dos dados ... 70
5.2.5. Instrumentação ... 71
5.2.6. Ameaças a validade do experimento ... 72
5.3. ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 73
5.3.1. Análise do Experimento ... 74
5.3.2. Resultado da análise do processo ... 74
5.3.3. Análise do Protótipo Aplicado ... 75
5.3.4. Resultado da análise das soluções pelos usuários finais ... 76
5.3.5. Ocorrência de Eventos ... 83 5.4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 83 6. CONCLUSÕES ... 85 6.1. CONTRIBUIÇÕES DA PESQUISA ... 85 6.2. TRABALHOS FUTUROS ... 88 6.3. LIMITAÇÕES DO ESTUDO ... 88 REFERÊNCIAS ... 90
Cynara Lira de Carvalho Souza
Principais Abreviações
AVAM – Ambiente Virtual de Aprendizagem Móvel DT – Design Thinking
SMS – Serviços de Mensagens Curtas CPS – Creative Problem Solving EPM – Elementary Pragmatic Model
ISO – International Organization for Standardization (Organização Internacional de Padronização)
IEC – International Electrotechnical Commission (Comissão Eletrotécnica Internacional)
BPMN – Business Process Modeling Notation (Notação de processo de modelagem de negócio) RF – Requisito Funcional
Cynara Lira de Carvalho Souza
Capítulo
1
Let your mind start a journey through a strange, new world! Leave all thoughts of the life you Knew before! Let your soul take you where you Long to be! (Andrew Lloyd Webber)
1. Introdução
Este capítulo apresenta a contextualização das áreas nas quais este trabalho de pesquisa está inserido, servindo de embasamento para justificar a relevância do mesmo. É apresentada uma breve introdução sobre conceitos estudados, a problemática e a motivação para a realização deste trabalho, assim como a questão de pesquisa e objetivos que direcionaram a pesquisa. O capítulo é finalizado com a estrutura do trabalho.
Cynara Lira de Carvalho Souza As pesquisas na área das tecnologias móveis são caracterizadas pela proliferação de estudos e experiências que permitem verificar o desempenho de alguns dispositivos móveis numa grande variedade de contextos. A área de computação móvel tem um grande potencial exploratório, em diferentes segmentos, devido à grande quantidade e diversidade de dispositivos móveis existentes. Esse potencial pode favorecer o desenvolvimento de aplicações de cunho educacional (MACIEL et al. 2011).
Nos dias atuais diversas plataformas móveis, como o Android e o IOs, têm sido exploradas para desenvolvimento de aplicações que trazem uma diversidade de funcionalidades, permitindo a criação de ambientes interativos e colaborativos com grande interesse para a prática educativa.
Segundo Bartholo et al. (2009) o conceito de Ambientes Virtuais de Aprendizagem Móvel é direcionado para os dispositivos móveis, o que possibilita um avanço nos usuários a que se destinam os AVA´s. Esse avanço pode estar relacionado a um poder computacional destes dispositivos que podem ser facilmente levados a qualquer lugar, atrelado à sua capacidade de acesso à internet.
Marçal et al. (2010) afirmam que aplicações móveis, desenvolvidas para estes ambientes virtuais, também herdam os problemas de concepção e desenvolvimento dos softwares tradicionais e ele enfatiza que segundo Pfleeger (2004) baseado em relatório do Standish Group, mais de 30% dos problemas na construção dos softwares estão relacionados a problemas com requisitos, seja no seu levantamento, nas mudanças das especificações ou na falta de envolvimento do usuário.
Oliveira et al. (2010) dizem que geralmente, a análise de requisitos é feita por proposições ad hoc de especialistas. Mas, nesse contexto educacional o personagem que detém o conhecimento a respeito do domínio a ser desenvolvido, normalmente, não compreende a linguagem dos especialistas. Assim, as pessoas que deveriam especificar o software são relegadas a um segundo plano, como é o caso de alunos e professores em relação aos softwares educativos. Outro fator importante é à ausência de um processo de desenvolvimento bem definido, resultando em softwares educativos que não atendem às expectativas dos usuários (MACIEL, 2008).
No processo de ensino-aprendizagem apoiado por um sistema para ambientes de aprendizagem, os requisitos são comumente provocados por coordenadores pedagógicos do programa, não envolvendo necessariamente os usuários finais, ou seja, os alunos e professores (SOLEDADE et al., 2011). É necessário incluir os
Cynara Lira de Carvalho Souza usuários finais no processo de elicitação de requisitos em ambientes de aprendizagem móvel.
Ambientes de aprendizagem móvel, a exemplo de quaisquer outros sistemas de software, precisam prover funções que atendam às necessidades explícitas e implícitas esperadas pelos aprendizes e tutores (FILHO & BARBOSA, 2012).
Jones et al. (2008) dizem que devemos procurar formas de trazer maior criatividade no processo de desenvolvimento de software. Ele relata que a engenharia de requisitos pode ser vista como um processo fundamentalmente criativo, em que as partes interessadas e engenheiros trabalhem juntos para criar ideias para novos sistemas de software que, eventualmente, são expressos como requisitos.
Maiden et al. (2010) dizem que a criatividade é indispensável para o desenvolvimento de produtos mais inovadores e os requisitos são a abstração chave que encapsula os resultados do pensamento criativo sobre a visão de um produto inovador.
Vetterli et al. (2013) propõem usar o Desing Thinking (DT) para ajudar atividade de elicitação no processo de engenharia de requisitos, pois ela fornece uma metodologia que provoca a descoberta das necessidades dos clientes, além de apoiar aprodução de protótipos rápidos e simples que eventualmente convergem para soluções inovadoras. Vetterli et al. (2013) ressaltam que a DT ajuda a clarificar problemas mal definidos.
Segundo Razzouk e Shuke (2012), várias formas de pensamento devem surgir durante a concepção de um produto. No início surge a ideia nublada de como pode ser o produto, como ele deve funcionar. Com o tempo, essa ideia se cristaliza e se transforma em uma imagem clara e completa do produto. Esboços e modelos clarificam as características do produto, ajudando a formar uma linha de pensamento específica que facilita o processo de desenvolvimento e constitui a base para o processo do
Design Thinking.
Portanto, a partir da metodologia utilizada pelo Design Thinking, que entende que é a partir do estímulo das necessidades dos usuários que encontramos soluções inovadoras, o objetivo deste projeto de mestrado é propor um processo de elicitação e documentação de requisitos que contempla o domínio de ambientes virtuais de aprendizagem móvel usando a metodologia do Design Thinking com técnicas criativas para promover soluções interessantes, que atendam as necessidades reais dos usuários.
Cynara Lira de Carvalho Souza
1.1 Problema e Motivação
Desenvolver software é uma tarefa trabalhosa e requer uma equipe experiente e focada no mesmo objetivo, que é atender a necessidade do cliente e produzir um software de qualidade. Porém, muitos clientes não conseguem expor o que eles querem e para isso é preciso utilizar técnicas na fase de concepção de software para levantar o maior número de requisitos fornecidos pelos diferentes stakeholders. Muitos softwares são entregues ao usuário final sem passar por uma análise mais criteriosa, não atendem aos requisitos solicitados por ele e acaba gerando insatisfação (MARÇAL, 2010). No caso dos softwares educacionais essa realidade é mais preocupante ainda, pois causará impacto diretamente no processo de ensino e aprendizagem. Além disso, ambientes virtuais de aprendizagem móvel (AVAM) precisam de fato influenciar positivamente o ambiente de ensino e aprendizagem. Para isso é necessário que os processos da engenharia de requisitos estimulem a criatividade no desenvolvimento desse tipo de software para que o produto resultante não seja apenas uma replicação de ideias de outros produtos ou apenas a automatização de atividades envolvidas no processo de ensino e aprendizagem.
Segundo Maciel (2008) “o problema mais evidente no desenvolvimento de softwares educativos de qualidade parece ser a falta de interação (entre desenvolvedores e educadores), somada à ausência de um processo de desenvolvimento bem definido, resultando em softwares educativos que não atendem às expectativas dos usuários”.
Portanto, o problema abordado nesta pesquisa é relacionado a definição de um processo de engenharia de requisitos que permita a criação de soluções que atendam a expectativa do usuário. Para tanto, este processo precisa incluir atividades que se apóiem em técnicas de criatividade. O domínio usado para aplicar e avaliar o processo foi o ambiente de aprendizagem móvel. Assim, o processo proposto visa possibilitar a criação de AVAMs que tenham maior probabilidade de inovar o processo de ensino e aprendizagem.
1.2 Questão de Pesquisa
Cynara Lira de Carvalho Souza 1) “O uso do Design Thinking e técnicas criativas na Engenharia de requisitos ajuda a criar produtos de software que atendam às necessidades dos usuários de forma mais interessante?”
1.3 Objetivo
Para responder a pergunta de pesquisa, um processo de elicitação e documentação de requisitos para ambientes virtuais de aprendizagem móvel será definido com base nas atividades do Design Thinking e em técnicas criativas, como mapas mentais, brainstorming, personas e prototipagem. O Design Thinking (Vianna, 2012), em particular, entende que é a partir do estímulo das necessidades dos usuários que encontramos soluções inovadoras.
Portanto, o objetivo geral deste trabalho é “Definir um processo com o uso de técnicas criativas de elicitação e documentação de requisitos”.
1.4 Hipóteses
As seguintes hipóteses precisam ser confirmadas ao final deste trabalho:
H1: O Design Thinking pode ser usado para a engenharia de requisitos de ambientes virtuais de aprendizagem móvel - AVAMs;
H2: Técnicas e metodologias que promovem a criatividade ajudam a construir AVAMs mais interessantes.
1.5 Metodologia
O método utilizado nesta dissertação de mestrado para alcançar os objetivos definidos são detalhados a seguir:
Identificar na literatura técnicas e/ou metodologias usadas no desenvolvimento de softwares educacionais ou aplicações móveis;
Identificar na literatura técnicas e/ou metodologias que promovam a criatividade na engenharia de requisitos;
Selecionar técnicas e/ou metodologias que promovam a criatividade para serem
usadas no contexto de desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Aprendizagem Móvel;
Cynara Lira de Carvalho Souza
Definir o processo de levantamento e documentação de requisitos de soluções para Ambientes Virtuais de Aprendizagem Móvel com base nas técnicas de criatividade selecionadas;
Utilizar outras técnicas da engenharia de requisitos no processo proposto como entrevistas e pesquisa exploratória (VIANNA et al., 2012):
o Pesquisa Exploratória - É a pesquisa de campo preliminar que auxilia a equipe no entendimento do contexto a ser trabalhado e fornece insumos para a definição dos perfis de usuários. Esta técnica é aplicada através da observação participante. O analista vai ao campo de pesquisa para observar e interagir com pessoas envolvidas no contexto do projeto o Entrevistas - A entrevista é um método que procura, em uma conversa
com o entrevistado, obter informações através de perguntas. As informações buscadas permeiam o assunto pesquisado e os temas centrais da vida dos entrevistados. Entrevistas são particularmente úteis para obter a história por trás das experiências de vida do entrevistado.
Aplicar o processo em um ambiente educacional como experimento piloto;
Refinar o processo proposto;
Realizar um experimento em um ambiente educacional com dois grupos de desenvolvimento, um usando técnicas tradicionais de Engenharia de Requisitos e o outro usando o processo proposto;
Avaliar os protótipos dos produtos gerados no experimento com os stakeholders;
Avaliar a qualidade do processo proposto com o grupo que o utilizou no experimento.
1.6 Estrutura da Dissertação
Este trabalho está estruturado em 6 capítulos da seguinte maneira:
Capítulo 2 – Referencial Teórico: esse capítulo possui as principais áreas envolvidas nesta pesquisa. Na oportunidade serão verificadas informações relacionadas à ambientes virtuais de aprendizagem móvel, engenharia de requisitos em aplicações móveis, técnicas de elicitação de requisitos criativas e Design Thinking (DT), além dos trabalhos relacionados a proposta definida nessa dissertação.
Cynara Lira de Carvalho Souza
Capítulo 3 – Trabalhos relacionados: serão apresentados trabalhos que apresentam aspectos relevantes para a proposta do processo de elicitação de requisitos.
Capítulo 4 - Um Processo de Elicitação e Documentação de Requisitos
para AVAMs: nesse capítulo será apresentada a proposta do processo de
requisitos para ambientes virtuais de aprendizagem móvel utilizando o DT. Também é apresentada a aplicação do processo a um caso real na forma de um experimento piloto.
Capítulo 5 – Avaliação do Processo: esse capítulo detalha a realização de um experimento que visa avaliar processo proposto em relação à usabilidade e utilidade do processo e grau de adequação do produto. Os resultados do experimento são apresentados, analisados e interpretados, visando avaliar o atendimento das hipóteses definidas no capítulo 1.
Capítulo 6 – Conclusão: Esse capítulo finaliza o trabalho, com as
Cynara Lira de Carvalho Souza
Capítulo
2
“Mudam-se os tempos, mudam-se as vontades, Muda-se o ser, muda-se a confiança: Todo o mundo é composto de mudança, Tomando sempre novas qualidades.”
Luís de Camões.
2. Referencial Teórico
Neste capítulo será apresentada a revisão da literatura relacionada ao tema da pesquisa. Serão tratados os seguintes conteúdos: ambientes virtuais de aprendizagem móvel, engenharia de requisitos para aplicações móveis, técnicas de criatividade na engenharia de requisitos e Design Thinking. Os trabalhos relacionados a nossa abordagem também são apresentados neste capítulo.
Cynara Lira de Carvalho Souza
2.1 Ambientes Virtuais de Aprendizagem Móvel
A aprendizagem móvel surgiu com o advento da educação à distância ligada, principalmente, ao avanço das mudanças tecnológicas. A abordagem dada à evolução nos métodos tradicionais de ensino surgiu então para acompanhar esse desenvolvimento, onde os ambientes virtuais de aprendizagem tornaram-se um paradigma que está sendo utilizado como forma de difundir o conhecimento (CARVALHO, 2012).
O conceito de Aprendizagem Móvel – Mobile Learning ou M-Learning é definido como: processos de aprendizagem que ocorrem necessariamente apoiados pelo uso de tecnologias de informação móveis e que tem como característica fundamental a mobilidade de atores humanos (MOZZAQUATRO et al., 2012). Este tipo de software será chamado aqui de ambiente virtual de aprendizagem móvel (AVAM).
O AVAM passa a fazer parte em uma nova geração de aprendizes móveis que utilizam computadores de mão (handhelds) e smartphones com aplicações móveis.
Palloff e Pratt (2003) apud Mozzaquatro et al. (2012) dizem que a chave para o sucesso da aprendizagem com AVAMs é reconhecer que as diferenças no aprendizado existem e que as mesmas devem ser reconhecidas, salientando que uma mesma abordagem não funciona do mesmo modo para todos os discentes.
Bartholo et al.(2009) demonstram uma atenção no que se refere à adaptação pelo perfil do usuário que pode ser alcançada pela mudança na interface de acordo com o tipo de usuário, levando em consideração as funcionalidades que podem ser disponibilizadas para cada um em tempo de execução. Exemplificando, em uma aplicação AVAM existem vários tipos de usuários (administrador, professores e alunos) e cada um deles tem direito de acesso a um conjunto de funcionalidades.
Ribas et al. (2009) apud Piovesan (2011) comentam que, a utilização desses ambientes como apoio e auxílio nos processos de ensino e aprendizagem torna estes espaços virtuais de aprendizagem um importante recurso pedagógico. Portanto, diante disso, é hoje uma necessidade tornar o ambiente adequado ao aluno, considerando suas características individuais.
Santana e Peixoto (2010) apresentam um resultado de um estudo feito com usuários da Universidade Aberta do Brasil (UAB) no qual aponta que cerca de 94% dos alunos concordaram com a criação de cursos mediados por AVAMs. Os alunos sugeriram o uso de telefones celulares para situações mais práticas baseadas na
Cynara Lira de Carvalho Souza teoria. Estes tópicos incluem a simulação de ambientes ou situações, como: simulados, criação de laboratórios virtuais e salas de aula.
Araújo (2012) comenta que os AVAMs é uma área muito promissora e que alguns autores o descrevem numa concepção atual e moderna. Os AVAMs são utilizados no estudo de como aproveitar as tecnologias pessoais e portáteis para uma educação eficaz.
Na seção seguinte serão abordadas algumas características dos AVAMs.
2.1.1. Características dos ambientes virtuais de aprendizagem móvel
Segundo a bibliografia consultada de Fernandes et al.(2012), as principais particularidades dos AVAMs devem-se:
• A mobilidade e portabilidade: que significa que ele pode ser facilmente transportado. Esse conceito de portabilidade de aparelhos móveis depende de algumas características físicas do dispositivo, tais como: tamanho, peso e a versão de kernel utilizada na construção do dispositivo. Implicando desse modo na forma como os alunos podem acessar informações armazenadas em qualquer lugar e a qualquer momento;
• Comunicação sem fio: é uma das características mais importantes da aprendizagem móvel e, consequentemente, dos ambientes de aprendizagem móvel. Essa característica faz com que o processo de aprendizagem seja flexível;
• Interatividade: neste item, os ambientes virtuais de aprendizagem móvel são relacionados a três aspectos sendo o primeiro deles o ambiente cognitivo educacional, que permite ao aluno interagir com o instrutor, com o material do curso e entre alunos através do ambiente; o segundo aspecto seriam os próprios alunos, que, nesse caso, não se sentam passivamente à espera de alguém para lhes fornecer dados ou informações; por último, a aprendizagem móvel permite aos alunos interagir com os aplicativos mais recentes e algumas ferramentas adicionais, tais como: mensagens de texto, acesso à internet móvel e comunicação de voz (tudo através de rede sem fio);
• Conteúdo: a capacidade de acesso a uma variedade de materiais a partir
de qualquer lugar e a qualquer momento, podendo fornecer várias pistas para a compreensão e aprendizagem;
Cynara Lira de Carvalho Souza
• Rapidez: o ambiente deve fornecer informações instantâneas
(necessárias para respostas rápidas a questões específicas, tais como: definições, fórmulas ou equações etc.);
• Disponibilidade: os dispositivos de aprendizagem móvel estão disponíveis
a qualquer classe econômica de alunos, permitindo que eles escolham o aparelho que se adapte à sua situação financeira.
Citadas as características de AVAMs, é importante entender sobre o processo de desenvolvimento para este tipo de aplicação, informações que serão disponibilizadas na próxima seção, onde expomos comentários de alguns autores sobre a engenharia de requisitos para aplicações móveis.
2.2 Engenharia de Requisitos para AVAMs.
Segundo Sommerville (2003), “o processo de descobrir, analisar, documentar e verificar funções e restrições é chamado de engenharia de requisitos”. Ele define ainda que “requisitos de um sistema são descrições das funções fornecidas pelo sistema e suas restrições operacionais”.
Batista et al. (2013) dizem que uma das tarefas mais difíceis de um Engenheiro de Software é entender os requisitos de um software. Pressman (2006), diz que o cliente muitas vezes não sabe o que é necessário e os usuários finais, nem sempre têm um bom entendimento das características e funções que vão lhe gerar algum benefício.
Os AVAMs possuem características distintas daquelas apresentadas pelos sistemas de informação tradicionais e que são inerentes aos dispositivos móveis como memória e largura de banda, telas pequenas e teclados, além da diversidade de plataformas existentes (BATISTA et al., 2013).
Augustin (2001) citado por Batista (2013) reforça que a computação móvel introduz restrições aos sistemas e aplicações devido a suas propriedades: portabilidade, mobilidade e conectividade. Para construir AVAMs é preciso levar em consideração essas restrições e tentar minimizar seu efeito.
Marinho (2010) apud Marçal et al. (2010) dizem que o desenvolvimento de AVAMs, entretanto, não é uma tarefa simples devido às características peculiares dos dispositivos de suporte: heterogeneidade, bateria limitada, recursos computacionais escassos, entre outros. Os AVAMs, como os autores conceituam, também herdam os
Cynara Lira de Carvalho Souza problemas de concepção e desenvolvimento dos softwares tradicionais. Marçal et al. (2010) citam Pfleeger (2004) que baseado em relatório do Standish Group, afirma que mais de 30% dos problemas na construção dos softwares estão relacionados a problemas com requisitos, seja no seu levantamento, nas mudanças das especificações ou na falta de envolvimento do usuário.
Segundo Soledade et al. (2011) elicitação de requisitos é uma das primeiras atividades realizadas durante o desenvolvimento de sistemas de informação (SI), geralmente conduzidas por engenheiros de software juntamente com seus clientes. No processo de ensino-aprendizagem apoiado por um sistema para ambientes de aprendizagem, os requisitos são comumente provocados por coordenadores pedagógicos do programa, não envolvendo necessariamente os usuários finais, ou seja, os alunos.
Em um estudo sobre requisitos de usuários para aplicações móveis, Shen e Shen (2001) apud Batista (2013) propõem as seguintes abordagens para as fases de elicitação e análise de requisitos:
Levantamento de requisitos baseados em contexto: aplicações móveis são altamente dependentes dos seus contextos. Analistas de sistemas móveis precisam capturar a dinâmica dos sistemas, e para isso é necessário entrar na vida real dos usuários e capturar suas necessidades. Neste caso, o uso da etnografia é bastante adequado.
Prototipagem: normalmente usado quando os requisitos não estão claramente
entendidos. O uso de protótipos pode deixar claro para os desenvolvedores as necessidades dos usuários e se elas são viáveis de alcançar.
Avaliação formativa: visa à formação do sistema através da prototipagem iterativa e do processo de avaliação do que foi proposto, junto aos usuários.
Análise de cenários: processo de compreensão, análise e descrição do comportamento do sistema em termos das particularidades de uso do sistema. Estabelecer o perfil do usuário: ajuda a identificar rapidamente as necessidades dos usuários para novos produtos. É útil quando estas necessidades estão explicitamente declaradas (BATISTA et al., 2013).
Vetterli et al. (2013) comentam que aplicativos móveis e web são pequenos, exigem um rápido desenvolvimento, são relacionadas às necessidades dos clientes, e mudam frequentemente. Ele diz que hoje, os usuários esperam uma grande variedade de aplicações que podem integrar em suas vidas diárias e comportamento.
Cynara Lira de Carvalho Souza Vetterli et al. (2013) diz que desenvolvimento de tais aplicações exige flexibilidade, agilidade e forte orientação para o cliente. Portanto, o autor reforça que o problema que a comunidade de engenharia de software vem tentando resolver desde o seu início é como ir a partir do espaço do problema (requisitos do usuário) para o espaço de solução (concepção e implementação), com uma orientação metodológica. Processos de engenharia de requisitos geralmente incluem etapas como levantamento, análise e negociação, especificação e validação como uma forma padrão para resolver este problema. Então, ele diz que a questão é como melhorar a engenharia de requisitos para incorporar características úteis do desenvolvimento ágil de uma maneira que apoiam o desenvolvimento de aplicativos, talvez em conjunto com o desenvolvimento de grandes sistemas. O autor diz que é preciso um método que combina o melhor de ambas as abordagens.
Na próxima seção abordaremos o uso da criatividade na engenharia de requisitos.
2.3 Criatividade na Engenharia de Requisitos
Em um mundo crescentemente competitivo, criatividade, definida pela psicologia cognitiva como “a habilidade de produzir trabalho de forma nova e adequado às circunstâncias”, é um componente fundamental na criação de novos produtos de software (LEMOS, 2012).
Maiden et al. (2010) apud Lemos (2012) diz que criatividade é um campo de pesquisa multidisciplinar que tem sido investigada a partir da perspectiva de design, artes, psicologia, literatura, entre outras áreas. Nos últimos anos, vários autores têm enfatizado a importância de se tratar de engenharia de requisitos como um processo de resolução de problemas de forma criativa.
Lemos (2012) fez uma revisão sistemática, analisando e mapeando 46 artigos e motivado por identificar tendências e oportunidades de pesquisa na aplicação de abordagens criativas para apoiar a engenharia de requisitos. O estudo confirmou que as técnicas de criatividade melhoraram o pensamento criativo nas atividades de requisitos e que as estratégias de pensamento criativo devem ser totalmente integradas nos processos, métodos e ferramentas em engenharia de requisitos.
Mahaux & Heymans (2010) afirmam que através de uma técnica de improvisação de requisitos criativos é dada uma oportunidade a um grupo de
Cynara Lira de Carvalho Souza participantes de inovar em equipe e aprender uma nova forma de gerar ideias criativas para gerar requisitos.
Oliveira et al. (2010) propõem realizar a elicitação de requisitos para um software educativo baseada na metodologia de desenvolvimento guiada por características, na qual chamou de árvore de características. Nesse contexto, uma característica é “uma função valorizada pelo cliente” que deve ser construída e acoplada ao novo sistema. Essa característica é expressa pelo cliente em uma linguagem natural, o que facilita a comunicação entre os envolvidos no projeto de construção do novo sistema. Segundo os autores esse tipo de modelagem estimula o pensamento criativo, um brainstorming pessoal, pois combinando e estendendo ideias, foi possível focar individualmente nas características e expandí-las.
Lemos (2012) diz que além da definição de criatividade como a geração de ideias inovadoras e úteis, também existe o conceito de criatividade relacionado à descoberta e resolução de problemas e criação de soluções. O autor comenta que, particularmente, “a criatividade é entendida como a geração de soluções inovadoras e inesperadas para problemas de extrema complexidade.”
O autor em seus estudos diz que não existe um consenso sobre onde e como integrar técnicas de criatividade no processo da engenharia de requisitos, mas Maiden
et al., (2010) afirma que seu melhor uso encontra-se na fase inicial de elicitação de
requisitos, pouco após o estabelecimento dos conceitos iniciais do sistema.
Na próxima seção apresentaremos alguns exemplos de técnicas criativas para elicitação de requisitos.
Técnicas criativas de elicitação de Requisitos
Nesta subseção serão apresentados alguns exemplos de técnicas criativas para elicitação de requisitos.
Lemos (2012) diz que a técnica mais popular para geração de ideias na elicitação de requisitos é o Brainstorming. Recentemente, autores como Maiden et al. (2004) têm usado cenários como tentativa de trazer mais conceitos de criatividade para fase de elicitação enquanto outros autores têm utilizado workshops que integram provocações como modelagem de casos de uso.
Maiden et al. (2010) dizem que existem algumas técnicas de criatividade exploratória que estão disponíveis para melhorar o pensamento criativo em processos
Cynara Lira de Carvalho Souza de requisitos como cenários e casos de uso. Os interessados são encorajados a encontrar ou criar uma história fictícia relacionada com o atual problema que pode revelar motivações das partes interessadas, ansiedades e fragilidades não adquiridas utilizando outras técnicas.
Maiden et al. (2010) propõe um modelo aplicável ao processo de elicitação de requisitos baseado no modelo cognitivo CPS (Creative Problem Solving). Este modelo traz uma proposta inicial de elaboração de ideias divergentes, e posteriormente ideias convergentes de modo a encontrar possíveis soluções. Quatro etapas são usadas para fomentar o processo criativo.
A fase inicial de preparação, logo após a fase de incubação que vem como um período de relaxamento no qual os participantes abstraem complexidades do domínio e naturalmente combinam ideias de maneira não linear. Na fase subseqüente de iluminação, ideias surgem repentinamente de maneira inesperada. E finalmente, na fase de verificação é feita a confirmação de que as ideias são satisfatórias. Esta técnica de criatividade CPS foi organizada na forma de três workshops, encorajando diferentes tipos de pensamento criativo como:
(a) exploratório - busca de soluções inéditas;
(b) combinatório – propõe novas ideias através da combinação e síntese de ideias existentes; e
(c) transformacional – visa modificar o espaço de soluções, explorando novas respostas.
Lemos (2012) cita outra técnica de criatividade proposta por Mich et al. (2009) chamada EPMCreate que trata também de elicitação de requisitos e foi baseada na psicologia cognitiva EPM (Elementary Pragmatic Model). Os autores detalharam e validaram a técnica através de um experimento num projeto de caso real. A listagem de ideias produzidas pelo EPMCreate foi analisada de maneira quantitativa (contagem de número de ideias e requisitos produzidos) e qualitativa (julgando e avaliando as ideias geradas). O mesmo processo de analise das ideias geradas pela aplicação de um
Brainstorming e os requisitos gerados pela técnica EPMCreate foram mais numerosos
e considerados mais relevantes.
Nesta pesquisa serão utilizadas técnicas de criatividade na elicitação de requisitos, como:
- Brainstorming é uma técnica de criatividade, que se dedica a combinar e
estender ideias, incentivar ideias pouco convencionais e com foco na quantidade (OLIVEIRA et al., 2010).
Cynara Lira de Carvalho Souza - Mapas mentais é um sistema de diagrama que funciona como uma representação gráfica de como as ideias se organizam em torno de um determinado foco (VIANNA et al., 2012).
- Personas, que é uma técnica criativa que utiliza pessoas fictícias para representar usuários de um serviço ou produto. As personas estão inseridas em cenários, histórias, que representam situações reais de uso (BATISTA et al., 2013). Outras técnicas serão apresentadas no processo proposto.
Na próxima seção apresentaremos a metodologia do Design Thinking que utiliza técnicas criativas.
2.4 Design Thinking no processo de engenharia de software
Dunne & Martin (2006) definem o Design Thinking como a maneira que designers pensam - processos mentais que eles usam para projetar objetos, serviços ou sistemas, com distinto resultado final de produtos elegantes e úteis.
Segundo Vianna (2013), “o designer enxerga como um problema tudo aquilo que prejudica ou impede a experiência (emocional, cognitiva, estética) e o bem-estar na vida das pessoas (considerando todos os aspectos da vida, como trabalho, lazer, relacionamentos, cultura, educação, etc.), isso faz com que sua principal tarefa seja identificar problemas e gerar soluções. Ele entende que problemas que afetam o bem-estar das pessoas são de natureza diversa e que é preciso mapear a cultura, os contextos, as experiências pessoais e os processos na vida dos indivíduos para ganhar uma visão mais completa e assim melhor identificar as barreiras e gerar alternativas para transpô-las. Ao investir esforços nesse mapeamento, o designer consegue identificar as causas e as conseqüências das dificuldades e ser mais assertivo na busca por soluções.”
Soledade et al. (2013) dizem que DT é um conjunto de técnicas e ferramentas centrado no usuário que suporta um processo iterativo para produzir, analiticamente e de forma criativa, soluções para os desafios reais. Eles relatam uma experiência em refinamento de requisitos para um sistema de gestão de aprendizagem com usuários do sistema através da metodologia DT. Segundo esses autores a aplicação de técnicas DT para suportar tarefas para refinamento dos requisitos neste contexto foi
Cynara Lira de Carvalho Souza considerado adequado. A partir do experimento conseguiram refinar os requisitos bem como aprender com os usuários do sistema.
O processo utilizando o Design Thinking se divide em três fases conforme ilustrado na Figura 1.
A primeira fase é a de imersão onde é realizado o levantamento, análise e síntese dos dados. A segunda fase é a de ideação onde o perfil de um público é definido, aqueles que serão servidos pelas soluções criativas, a partir das ideias inovadoras e a terceira fase é a de prototipação onde a realidade capturada é representada propiciando a validação da solução proposta (VIANNA, 2012).
Vetterli et al. (2013) propõem usar o Desing Thinking (DT) para ajudar a engenharia de requisitos no desenvolvimento de processos, pois fornece uma metodologia que provoca as necessidades dos clientes, ao invés de requisitos, e produz protótipos rápidos e simples que eventualmente convergem para soluções inovadoras. DT é consistente com as práticas de elicitação de requisitos, prototipagem rápida e recomenda o envolvimento dos clientes, conforme usado nas metodologias ágeis para desenvolvimento de software. Vetterli et. al. (2013) comenta também que podem incorporar características do desenvolvimento ágil em aplicações móveis como o envolvimento dos usuários. Além disso, os autores dizem que DT ajuda na identificação de problemas mal definidos.
Razzouk & Shute (2012) dizem que DT é geralmente definida como um processo analítico e criativo que envolve uma pessoa em oportunidades para experimentar, criar modelos e protótipos, recolher feedback, e redesenhar. Eles comentam ainda que
Fonte: (Vianna et al., 2012)
Cynara Lira de Carvalho Souza esboços e modelos clarificam as características do produto, ajudando a formar uma linha de pensamento específica que facilita o processo de desenvolvimento e constitui a base para o processo do design thinking.
Neste contexto, para sistematizar a inserção de estudantes ao processo de desenvolvimento de AVAMs, a metodologia Design Thinking (DT) foi aplicada, para que o aluno fosse colocado como um agente ativo no processo de elicitação de requisitos de aplicações para aprendizagem móvel.
2.5 Considerações Finais
Neste capitulo foi apresentado informações relacionadas à ambientes virtuais de aprendizagem móvel relevantes para o estudo em questão que salienta ser uma área promissora, atual e moderna onde a aprendizagem pode aproveitar a tecnologia móvel para uma educação eficaz (ARAÚJO, 2012).
Foi visto que os AVAM apresentam características diferenciadas e que o desenvolvimento de tais aplicações exige flexibilidade, agilidade e forte orientação para o cliente (VETTERLI et al., 2013).
Foi abordada a importância da criatividade na criação de novos produtos de software, além de promover ideias inovadoras e úteis. É preciso integrar técnicas de criatividade no processo de engenharia de requisitos e Maiden et al. (2010) afirma que o melhor uso encontra-se na fase inicial de elicitação de requisitos.
Uma metodologia chamada Design Thinking foi citada, pois autores como (Dunne & Martin (2006), Vianna (2013), Soledade et al. (2013), Vetterli et al. (2013)) relatam que DT é centrado no usuário, suporta um processo iterativo para produzir analiticamente e de forma criativa soluções para desafios reais, além de suportar tarefas para refinamento de requisitos.
Na próxima seção serão abordados trabalhos relacionados à área em contexto, onde serão relacionados aspectos observados relevantes ao objetivo dessa dissertação.
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Capítulo
3
“Descobrir consiste em olhar para o que todo mundo está vendo e pensar uma coisa diferente”. (Roger Von Oech)
3. Trabalhos Relacionados
3.1 Requisitos de aplicações de aprendizagem móveis
(Requirements of mobile learning applications)
O trabalho de Economides (2008) apresenta uma investigação sobre requisitos para aplicações de aprendizagem móvel. Para os requisitos técnicos, o artigo se inspira no padrão ISO/IEC 9126. Foram levados em consideração os requisitos educacionais, econômicos e socioculturais, além de incorporar ideias de pesquisas nas áreas de teorias pedagógicas, aprendizagem adaptativa, interação humano-computador, entre outras.
Com base na experiência do autor no desenvolvimento e avaliação de aplicações de e-learning, no padrão ISO 9126 e na literatura sobre avaliação de interação humano-computador, os requisitos de aprendizagem móvel são apresentados ao longo de 4 dimensões: pedagógica, sociocultural, econômica e técnica.
Cada dimensão foi analisada conforme a seguir:
Pedagógicos: categorizados em teorias de aprendizagem, modelo de design instrucional, qualidade do conteúdo, abrangência e integralidade do conteúdo, apresentação do conteúdo, organização do conteúdo, suporte e feedback ao estudante, controle;
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Sociocultural: aceitação, métodos de interação social, sociabilidade, atitude, visibilidade e observabilidade, confiança, privacidade e propriedade intelectual, e moda (tendências socioculturais);
Econômicos: viabilidade econômica, custo efetivo e acordo do nível de serviço (licenças);
Técnicos: interface do usuário, funcionalidade, consciência, adaptação, confiabilidade e manutenção, eficiência e desempenho, conectividade e segurança.
Os requisitos identificados no artigo podem ser úteis na concepção, na descoberta de novos recursos e oportunidades, além de ajudar a evitar riscos e obstáculos, durante o desenvolvimento de aplicações para aprendizagem móvel. Os requisitos podem também ajudar na avaliação e na comparação de aplicações para o aprendizado móvel. Ao atender as necessidades dos alunos não só sob o ponto de vista técnico, mas com relação às perspectivas educacional, sociocultural e econômica, a aplicação pode melhorar a aprendizagem e a satisfação dos alunos.
O processo de elicitação de requisitos neste trabalho se preocupa com os atributos de qualidade apresentados na norma ISO/IEC 9126, levando em consideração os aspectos pedagógicos, socioculturais e econômicos na elicitação dos requisitos para aplicações AVAM. Além disso, o autor cria categorizações relacionadas a cada aspecto. Estes aspectos estão diretamente associados ao contexto e ao perfil dos usuários do sistema. Quando comparado ao processo proposto nesta dissertação abordaremos a categorização para identificar as ideias que vão dar origem à solução.
As informações relacionadas a cada categoria serão usadas para a elicitação dos requisitos funcionais do AVAM, o que difere do trabalho relacionado pelo fato do autor elicitar requisitos não funcionais. Não serão tratados no processo proposto aspectos relacionados a teorias de aprendizagem. Neste processo será considerado o envolvimento do usuário, o que não fica claro no trabalho do artigo citado.
3.2 Estudo e Definição de um Conjunto de Características e
Requisitos para Ambientes de Aprendizagem Móvel.
Segundo Filho & Barbosa (2012) o estudo teve como objetivo investigar e estabelecer um conjunto de características e requisitos para o domínio de aprendizagem móvel, procurando garantir qualidade, eficiência e conformidade com as práticas educacionais,
Cynara Lira de Carvalho Souza evitando o desenvolvimento de sistemas inadequados e/ou pouco efetivos, que possam frustrar o aprendiz e a experiência de aprendizagem.
A revisão sistemática da literatura foi utilizada como método de identificação dos requisitos. Ao final da revisão, foi construído um “mapa mental” contendo as características e os requisitos relevantes aos ambientes de aprendizagem móvel (ver Fig.2)
Fonte: (adaptado de Filho & Barbosa, 2012)
Filho e Barbosa (2012) encontraram na revisão da literatura requisitos importantes para o desenvolvimento de aplicações móveis. O mapa mental resultante da pesquisa apresenta características relevantes e inerentes ao contexto do AVAM. Os autores utilizam a mesma abordagem citada em Economides (2009) e as características são agrupadas em categorias e organizadas em um mapa mental. A abordagem proposta nesta dissertação também utilizará como citado anteriormente, categorias para identificar ideias para gerar a solução para AVAM que serão
Cynara Lira de Carvalho Souza organizadas utilizando mapas mentais. Os mapas servirão para além de organizar, poder identificar à principal ideia que estará relacionada com a maior necessidade dos usuários. Os autores, Filho e Barbosa (2012), não citam o envolvimento dos usuários na elicitação dos requisitos no qual difere da proposta deste trabalho.
3.3
Unindo IHC e Negócios através do uso de Personas : Um Estudo
de Caso no Mercado de Aplicativos Móveis.
O artigo de Carvalho et al., (2011) apresenta o uso da técnica de Personas para identificar desejos, necessidade e restrições das pessoas com o objetivo de gerar ideias para criar produtos inovadores no mercado de dispositivos móveis. O estudo estabelece uma junção entre as disciplinas de Marketing (foco no mercado e segmentação de consumidores) e Interação Humana Computador - IHC (foco nos usuários).
A técnica foi colocada em prática com a participação de um facilitador especialista em IHC e uma equipe de 10 desenvolvedores. Depois de uma breve pesquisa sobre economia, tecnologia e comportamento, foram elaboradas as personas - A Figura 3 mostra um exemplo. Em seguida foram apresentadas as personas, e logo após foi realizada uma reunião entre os participantes. Nesta reunião optou-se por um
brainstorming para a geração de ideias de aplicações compatíveis com o
Cynara Lira de Carvalho Souza
Figura 3 - Exemplo de persona
Fonte: (Carvalho et al.,2011)
Os resultados indicaram que a aplicação da técnica trouxe benefícios e foi validada pelo número de ideias geradas e pelos impactos organizacionais. Dentre os impactos na organização destaca-se a maior facilidade da equipe de desenvolvimento identificar o público alvo das aplicações desenvolvidas.
As técnicas de personas e brainstorming sugerida neste trabalho são técnicas de criatividade conforme citado na seção 2.3 deste capítulo e foram utilizadas para identificar desejos e necessidades do perfil dos usuários, além do uso na geração de ideias compatíveis com o comportamento dos potenciais usuários de dispositivos móveis. Sendo a abordagem proposta desta dissertação para ambiente móvel, serão utilizadas também estas técnicas para geração de ideias relacionadas às necessidades dos usuários bem como identificadas características relacionadas ao comportamento dos perfis dos usuários do software.
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3.4 Árvore de características de Software Educativo: Uma proposta
para Elicitação de Requisitos pelo usuário.
A proposta de Oliveira et al., (2010) foi definir requisitos, com o diferencial de se tratar de uma metodologia que pode ser usada por leigos. Foi utilizada uma concepção baseada na metodologia de desenvolvimento guiada por características, na qual foi chamado de árvore de características. Foi apresentado a elicitação de requisitos através de um modelo gráfico que seja de fácil desenvolvimento e compreensão, mesmo por um usuário leigo que deseja definir as necessidades de um software. No caso deste trabalho o foco é utilizar esta metodologia para elicitar requisitos de uma comunidade virtual de aprendizagem e contar com o apoio de professores do ensino fundamental para realizar esta atividade.
No processo de elicitação de requisitos, algumas técnicas foram empregadas: entrevistas, questionários, casos de uso, brainstorming. Foi utilizada uma variante de uma dessas técnicas para a criação, junto ao cliente, de um modelo gráfico que concentra os requisitos do sistema, em vários níveis de abstração.
É um modelo que estimula o design participativo e envolve clientes, ou usuários, em todo o processo de desenvolvimento de software.
Nesse contexto, uma característica é “uma função valorizada pelo cliente” que deve ser construída e acoplada ao novo sistema. Essa característica é expressa pelo cliente em uma linguagem natural, o que facilita a comunicação entre os envolvidos no projeto de construção do novo sistema.
Foi definido um metamodelo de ensino no qual foi delineado principais funcionalidades. Nesse contexto cada funcionalidade é composta por características específicas conforme Figura 4.
Cynara Lira de Carvalho Souza
Fonte: (OLIVEIRA et al., 2010)
A partir deste ponto no qual se definem as características principais, expandem-se cada uma delas olhando de forma mais minuciosa e definindo-as melhor através dos requisitos filhos, ou seja, outras características que a definem.
A característica “Software”, vista na Figura 4, é mostrada na Figura 5 como “Portal de Ensino” e foi expandida para agregar as características que a compõe.
Figura 5 – Modelo do Portal de ensino
Fonte: (OLIVEIRA et al., 2010)
Esta metodologia combina frases, palavras relacionadas a um tema, para assim gerar soluções. Com a combinação dessas ideias, ou seja, característica de um software cria-se um modelo similar a uma árvore, a que denominamos árvore de características, para futuras referências.
Segundo o autor como resultado após analisar as arvores, foi possível desenvolver uma arvore com características em comum seguindo os seguintes passos:
Foram agrupados requisitos similares;
Eliminou aqueles cujo escopo não está de acordo com o sistema; Eliminou requisitos que não estejam em um nível técnico condizente. O autor afirma que a árvore de características estimula o detalhamento dos requisitos, uma vez que ao se abrir um ramo da árvore, os modeladores se sentem impulsionados a criar folhas, aumentando a árvore e, por fim, criando uma análise mais fina do sistema.
A abordagem proposta nesta dissertação propõe uma metodologia que combina palavras relacionadas com frases que também vai gerar um tema, para assim gerar soluções. A diferença será no envolvimento de todos os usuários do processo ensino aprendizagem, alunos e professores, pois Oliveira et al. (2010) envolve apenas os professores na criação do software. Outro ponto a ser considerado para a proposta deste trabalho será esta limitação encontrada no trabalho de Oliveira, o autor relata que
Cynara Lira de Carvalho Souza os participantes do experimento relataram uma dificuldade no uso da metodologia adotada de 50%, Os usuários alegam que a dificuldade reside principalmente na falta de conhecimento em informática, ou mesmo na falta de pensamento criativo na ocasião do experimento.
3.5 O modelo de Design Thinking como indutor da inovação nas
empresas: um estudo empírico.
O objetivo do estudo de Bonini & Sbragia (2011) é explorar o modelo Design Thinking sob a ótica da gestão estratégica da inovação e aprofundar o conhecimento sobre o tema. Para isso, o estudo contempla pesquisas bibliográficas sobre inovação, design e DT, um survey com profissionais que possuem experiência na aplicação do modelo e, por último, um estudo de caso de uma empresa brasileira fabricante de computadores. Os resultados obtidos nesse estudo demonstram que a implantação de um modelo sistematizado de DT pelas organizações exige diversas mudanças culturais e processuais. Entretanto, o modelo tem capacidade de gerar resultados bastante positivos no desenvolvimento de soluções inovadoras, pois sustenta-se sobre métodos avançados de entendimento do contexto e de geração de ideias focadas no usuário e em suas necessidades.
Os autores citam Brow (2008), onde ele diz que, “o processo de Design Thinking gira em torno de três fases fundamentais: inspiração, ideação e implementação. Durante essas fases, os problemas são questionados, as ideias geradas e as respostas obtidas. Elas não são lineares, pois podem ocorrer simultaneamente e se repetir para construir as ideias em buscada inovação.”
Um estudo de caso na empresa Positivo foi realizado em novembro de 2010, por intermédio de conferências telefônicas realizadas com a Diretora de Desenvolvimento de Produtos da Positivo Informática. A IDEO, empresa de consultoria americana, premiada empresa global de design, conduziu o projeto.
O projeto teve duração aproximada de um ano: entre 8 e 12 semanas para as etapas de Inspiração e Ideação; e 10 meses para a Implementação. Dentre as métricas e indicadores de aceite, a validação final do projeto estava condicionada à aprovação dos próprios consumidores por meio de testes.
Cynara Lira de Carvalho Souza A etapa de Inspiração iniciou com um extenso briefing produzido pela Positivo, que expressou suas principais necessidades, pontos fortes, fracos, limites, dificuldades, oportunidades, entre outros.
Após a análise desse material, foram realizadas as pesquisas etnográficas, que contaram com a participação dos consultores da IDEO e da líder do projeto pela Positivo. Foram realizadas 10 visitas nas residências de potenciais consumidores nas cidades de São Paulo e Rio de Janeiro, com duração média de 2 horas, sem que eles soubessem o motivo da visita. Nelas buscava-se compreender como as pessoas viviam, o papel do computador em suas casas e em suas vidas, por que utilizavam computador e a relação da família com ele. Todos esses pontos foram abordados de maneira discreta, sem questões óbvias. O estudo permitiu a descoberta de que o público-alvo do produto gosta de personalizar seus ambientes e, para esse consumidor, o computador serve como um centro social da casa.
A etapa de Ideação foi realizada exclusivamente pela equipe da IDEO, baseada nos insights obtidos na fase de Inspiração. As ideias geradas tiveram alta relação com as descobertas do estudo e, em paralelo, foram elaborados protótipos para que elas fossem aprofundadas
A etapa de Implementação foi a mais longa, com duração aproximada de 10 meses. Um dos pilares do modelo de Design Thinking, a confiança na viabilidade técnica não foi uma preocupação para a Positivo, uma vez que os riscos foram mitigados já na fase de ideação, com o envolvimento e forte interface com engenheiros no processo da criação.
A validação da implementação, assim como todas as outras fases do projeto, foi realizada por um Comitê Executivo, composto pela presidência e diretorias envolvidas. Como resultado foi desenvolvido um computador chamado Faces desenhado para o usuário doméstico, cujo gabinete tem a face frontal coberta por um painel de acrílico transparente removível.
Além disso, o computador apresenta uma alça integrada que facilita transportá-lo, uma ocorrência comum para os proprietários de computadores de classes mais baixas.
Como resultado da pesquisa o autor diz que de acordo com os estudos é praticamente um consenso que a utilização de pesquisas de aprofundamento na fase de inspiração, como a pesquisa etnográfica, seja essencial para o modelo de DT. Ademais, esse tipo de pesquisa é um dos fatores-chave para o design centrado no usuário, ponto de partida para a origem do modelo.
