Projeto: Cardio-Educar - Um meta-ambiente educacional
para cardiologia
Coordenador Geral: Ana Regina Cavalcanti da Rocha
Instituição: UFRJ
O projeto CardioEducar tem como objetivo oferecer um ambiente integrado através do qual professores, cardiologistas, médicos e estudantes tenham acesso a ambientes educacionais, ferramentas da área médica e informações relevantes para a especialidade em cardiologia. Para alcançar esse objetivo, o enfoque principal é realizar pesquisas sobre ambientes de aprendizagem apoiados por computador baseados na Internet para o domínio de cardiologia e, ainda, desenvolver ambientes deste tipo para este domínio, que serão integrados ao meta-ambiente.
Os ambientes de aprendizagem contemplados no CardioEducar são baseados em sessões médicas realizadas na Unidade de Cardiologia e Cirurgia Cardiovascular/ Fundação Baiana de Cardiologia (UCCV/FBC), onde estudantes, residentes e cardiologistas discutem casos de pacientes e temas atuais da especialidade. Dessa forma, serão desenvolvidos e integrados ao CardioEducar, ambientes de apoio às sessões de planejamento cirúrgico, de acompanhamento cirúrgico, apoio à discussão de artigos científicos em disciplinas do curso de medicina e apoio à discussão de casos, sendo disponibilizados ainda bancos de dados de casos cardiológicos. Será integrado também o ambiente de apoio à sessão clínica, atualmente em uso na UCCV/FBC, no qual são discutidas as condutas terapêuticas para pacientes internados.
Além desses ambientes, o CardioEducar irá fornecer uma fábrica de autoria de tutores inteligentes hipermídia para cardiologia, através do qual cardiologistas possam, com facilidade, preparar material visando o ensino à distância. A construção dessa fábrica de autoria envolve o uso de sistemas especialistas, apoio ao trabalho individual e em grupo, ensino baseado em casos e aprendizagem baseada em construtivismo.
Finalmente, estarão disponíveis no CardioEducar diferentes software educacionais, acesso a diferentes ferramentas e sites disponíveis na Internet, avaliados segundo critérios de qualidade específicos definidos no contexto do projeto, informações pertinentes sobre congressos e notícias de interesse para a especialidade.
Este projeto está sendo realizado por três instituições: o Programa de Engenharia de Sistemas e Computação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ), a Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ) e a UCCV/FBC da UFBA, onde o ambiente CardioEducar será utilizado.
Projeto: ENIBAM - Ensino informatizado em tópicos básicos
de matemática
Coordenador Geral: Antonio Alberto F. de Oliveira
Instituição: UFRJ/COPPE
A finalidade do projeto ENIBAM é especificar e desenvolver ferramentas computacionais adequadas à confecção de materiais de ensino a serem utilizados na formação básica em Matemática de alunos do ciclo básico das áreas tecnológicas. Além disso, pretende-se também fornecer instrumentos para programas de reciclagem de professores de Matemática da rede pública de segundo grau.
Estão sendo desenvolvidos programas de aplicação das ferramentas citadas acima nas disciplinas de Álgebra Linear, Geometria Analítica, Cálculo I e II e Geometria Euclidiana. Equipes dos departamentos de Matemática do IM/UFRJ e da UFMG realizarão o projeto de adequar essas disciplinas ao uso intensivo das ferramentas computacionais desenvolvidas. Experimentos conjuntos com equipes de Matemática de outras instituições de ensino superior e médio também serão realizados, no sentido de ampliar a utilização dos produtos gerados no projeto.
Projeto: LED-ES - Laboratório de ensino à distância para
áreas de engenharia e saúde
Coordenador Geral: Wilson Vicente Ruggiero
Instituição: LARC/EPUSP
O interesse comum na área de ensino à distância, demonstrado tanto pelo LARC – EPUSP (Laboratório de Arquitetura de Redes e Computadores da Escola Politécnica da USP) quanto pelo CIS – EPM (Centro de Informática em Saúde da Escola Paulista de Medicina – UNIFESP), criou a oportunidade de uma parceria entre esses grupos de pesquisa. Essa parceria pretende propiciar troca de experiências adquiridas na área e desenvolvimentos conjuntos, a fim de demonstrar a aplicabilidade de métodos, ferramentas e infra-estrutura de ensino remoto em áreas bastante diferenciadas.
A criação de Laboratórios de Ensino à Distância para as Áreas de Engenharia e de Saúde (LED-ES) permitirá a implantação da infra-estrutura necessária para dar suporte à pesquisa, desenvolvimento, produção e avaliação de material didático multimídia e do ambiente para sua distribuição a uma grande comunidade de usuários espalhados geograficamente. Serão cobertos por este projeto: os aspectos pedagógicos associados ao ensino à distância, os aspectos da tecnologia de sistemas com multimídia mediados pela Internet, o desenvolvimento de ferramentas para o auxílio do desenvolvimento dos cursos, a avaliação de tais ferramentas, e ainda a avaliação do modelo pedagógico utilizado para o processo ensino-aprendizagem.
Questões importantes de pesquisa serão investigadas, dentre as quais se destacam: organização e distribuição do material multimídia entre os diversos servidores do sistema de distribuição sob demanda, para garantir integridade e desempenho; metodologia para preparação de material didático multimídia; metodologia para a configuração de cursos para a Internet e suas ferramentas de suporte; modelos formais para a descrição de conteúdos multimídia; sistemas de acesso à base de dados para identificação e seleção de material didático; mecanismos apropriados para a avaliação do material didático; mecanismos de avaliação do desempenho do aluno. Os resultados dessas pesquisas serão utilizados no desenvolvimento de dois softwares de auxílio à autoria de cursos: o primeiro é a Sistema para Configuração de Cursos à Distância, e o segundo é o Sistema para Criação Automatizada de Testes. Esses softwares serão aplicados no desenvolvimento de cursos, tanto na área de Engenharia como na área de Saúde. A avaliação do desempenho dos sistemas desenvolvidos, da qualidade dos cursos e do aproveitamento dos alunos será feita em conjunto, de forma a verificar a eficiência e a eficácia na utilização dos softwares e da utilização da Internet no processo de ensino/aprendizagem.
Projeto: Geometrando – Caminhando no tempo com a
geometria
Coordenador Geral: Vânia Ribas Ulbricht
Instituição: UFSC
O projeto em questão prevê o desenvolvimento de um “software” voltado para a aprendizagem da Geometria (plana e espacial), utilizando para tanto a metáfora da história da arte. O usuário, através de um passeio no tempo, deve interagir com elementos geométricos associados, por analogia, a elementos das diversas épocas da história da arte.
A metodologia pedagógica é construtivista: o usuário será desafiado a construir sua base de conhecimento a partir de figuras espaciais, escolhidas dentre aquelas referentes a momentos históricos diferentes, para chegar aos elementos básicos (como circunferência, ponto e reta). A cada novo desafio vencido pelo usuário, este poderá sintetizar seu conhecimento adquirido, e eventualmente avançar, a partir de novos desafios que ele próprio visualize. O ambiente também deverá estar preparado para lançar novos desafios, num formato crescente de dificuldades, tendo em vista o desempenho do aluno/usuário.
Este projeto apresenta como inovadora a forma de se trabalhar os conteúdos da geometria plana e espacial de maneira integrada, possibilitando que o usuário trabalhe de uma só vez um determinado elemento nas diferentes abordagens. Atualmente, o aluno trabalha, por exemplo, a reta na geometria euclidiana completamente desvinculada da sua equação analítica e de sua representação no sistema de projeção cilíndrica ortogonal ou mesmo de sua perspectiva. Esta integração das diversas abordagens é completamente inovadora, principalmente quando se conecta esta rede de conhecimentos geométricos a uma abordagem dos movimentos da arte em suas diversas épocas e diversidade de expressão.
Inicialmente, este ambiente deverá apoiar o ensino na Universidade Federal de Santa Catarina e na Universidade para o Desenvolvimento do Estado de Santa Catarina, além de atualizar os professores de Matemática da rede pública de ensino. A aplicação inicial deste projeto será utilizada para avaliação e validação do ambiente desenvolvido. Na fase final, será disponibilizado na Internet e estará aberto ao público em geral.
Projeto: Math-Net - Uma abordagem via sistemas
multi-agentes para concepção e realização de ambientes interativos
de aprendizagem cooperativa assistidos por computador
Coordenador Geral: Evandro de Barros Costa
Instituição: UFAL
O tema central do projeto MATH-NET é a concepção e a realização de um modelo computacional para Ambientes Interativos de Ensino-Aprendizagem cooperativa com base em múltiplos agentes artificiais e humanos, dispostos em uma estrutura de rede de computadores. Pretende-se, com isso, integrar alunos, professores e sistema computacional num espaço que sirva para promover o desenvolvimento de atividades cooperativas. Trata-se de um empreendimento a ser realizado por um consórcio constituído por professores e pesquisadores das Universidades Federal de Alagoas (UFAL), do Maranhão (UFMA) e de Santa Catarina (UFSC).
A pesquisa realizada neste projeto pretende desenvolver-se, essencialmente, ao longo de dois grandes eixos:
a) Estudo das interações cooperativas envolvendo professores, alunos e sistema computacional, tendo uma infra-estrutura como a Internet ou, mais particularmente, uma Intranet, como suporte de comunicação. Isso envolverá uma investigação sobre as diferentes interações entre: alunos/alunos dentro de um grupo, grupo/grupo, grupo/professor, grupo/sistema e professor/sistema computacional.
b) Ao nível do Sistema Computacional, estaríamos preocupados com aspectos inerentes à concepção e desenvolvimento de uma sociedade de agentes tutores artificiais, levando em conta tanto questões internas (modelo de agentes, formas de organização dos agentes, linguagens e protocolos de interação e comunicação entre agentes, etc.), quanto externas, no caso das interações com o seu ambiente exterior.
Com a consolidação do projeto MATH-NET, espera-se dispor de um ambiente sofisticado, implementando efetivamente o paradigma de aprendizagem cooperativa através de uma abordagem multi-agentes. Nessa linha, teremos um ambiente que favorece a aprendizagem do aluno (individual ou em grupo) através da resolução de problemas, com a assistência tanto do sistema tutor quanto de professores, de forma individualizada e adaptada às suas necessidades. Além disso, oferecerá a oportunidade de integrar o processo de ensino/aprendizagem cooperativa através da utilização de recurso multimídia e numa estrutura de Intranet.
De um ponto de vista acadêmico, esperamos conseguir publicar artigos em revistas e em congressos importantes para o tema em questão. Ainda nessa linha, contribuiremos para a formação de recursos humanos através do envolvimento dos participantes em programas de pesquisa, tanto em nível de graduação quanto de pós-graduação. Do ponto de vista da aplicação prática, teremos um modelo computacional pronto (testado em situações reais), que permitirá a construção de vários outros ambientes particulares, além dos que já vamos desenvolver durante o projeto.
Projeto: Tele-Ambiente - Desenvolvimento e aplicação de
ferramentas cooperativas, adaptativas e interativas aplicadas
ao ensino à distância
Coordenador Geral: Hermínio Borges Neto
Instituição: UFC
O Tele-Ambiente se compõe de três sub-projetos. O CADI, onde desenvolvemos uma ferramenta computacional, o AmbienteCABRI, ambiente cooperativo de aprendizagem desenvolvido a partir de um aplicativo predefinido, no caso o Cabri-géomètre, e o TeleVEH, aplicativo que permitirá uma interatividade em tempo real, com compartilhamento de arquivos e um eficiente controle de intervenções.
O CADI visa a concepção de uma ferramenta que propiciará uma aprendizagem cooperativa e adaptativa de metodologias de ensino, tendo como análise empírica um curso de didática para professores de informática.
A aprendizagem cooperativa se efetuará através da participação de todos os usuários do curso e da negociação com o professor, utilizando novos recursos tecnológicos. A adaptação se refere à elaboração de uma metodologia de ensino de informática que mais se adapte ao conhecimento do professor, às características do curso e às necessidades de seus alunos.
O processo de construção da ferramenta pressupõe os seguintes passos: I) Análise dos dados capturados para efetuar a definição da estratégia de adaptação e da metodologia de ensino básica e suas variações; II) Definição do método de construção do perfil do professor-aluno; III) Definição das recomendações ergonômicas; IV) Desenvolvimento da interface homem-computador da ferramenta que dará suporte à aprendizagem cooperativa, diagnóstico, solução de problemas e avaliação e V) Implementação dos módulos da ferramenta. Neste momento, faremos uso de ferramentas CASE e de linguagens de programação.
A metodologia de ensino adotada terá como característica básica a aprendizagem a partir de problemas contextualizados (conhecido como PBL), onde o aluno terá oportunidade de fazer a (re)construção do conhecimento. Nesta perspectiva, a ferramenta a ser desenvolvida deverá propiciar a integração entre os interesses do professor-aluno -aqui associado à noção de um professor que, enquanto aluno de um curso de didática à distância, procura utilizar os recursos tecnológicos para apoiar seu projeto de ensino- e as exigências da prática em que está inserido. A ênfase será no "aprender a aprender", daí a importância do aspecto adaptativo ora escolhido.
Já o Ambiente CABRI tem como objetivo desenvolver curso de ensino à distância de geometria para alunos e professores de IV ciclos e ensino médio, tomando aplicativos predefinidos como o Cabri-géomètre e o Cadi como suporte. Para esta concepção, desenvolvemos uma metodologia em EAD utilizando uma estrutura de telemática com som, imagem, texto, correio e interface compartilhada entre professor e aluno, devendo inclusive compartilhar um ambiente de aprendizagem com softwares específicos, de modo a compor um ambiente virtual de aprendizagem no qual serão veiculados cursos à distância realmente interativos.
O curso é montado em uma estrutura que funciona em parte como um tutorial, que no projeto é considerado o preceptor virtual, e uma outra na qual contamos com um preceptor humano, possibilitando mais liberdade de interação e criação.
A concepção didática do curso está embasada nos princípios de educação matemática que têm como suporte a concepção intuicionista do conhecimento. A implantação do curso passa por fases complexas: sua concepção didática, adaptação ao ambiente TeleVEH, montagem do aparato técnico, realização de experimentos e processo de avaliação, que utilizará o modelo de investigação conhecido como pesquisa-ação.
O TeleVEH é uma ferramenta que possibilitará a interatividade em tempo real nos sistemas CADI e AmbienteCABRI. É um aplicativo baseado na Web, com servidor próprio, que possibilitará, mesmo à distância, por meio de voz, imagem, texto, correio e interface compartilhada adequadamente entre os intervenientes ou aluno-preceptor virtual, intervenções nos momentos necessários. Ou seja, o professor, mesmo à distância, poderá mediar o processo de (re)descoberta do aluno.
Projeto: EBW-C7 - Educação baseada na web: ferramenta,
desenvolvimento e avaliação de cursos
Coordenador Geral: Carlos José Pereira de Lucena
Instituição: PUC/RJ
O projeto caracteriza uma abordagem ampla dos aspectos previstos no edital, a saber:
a) Relativos à Pesquisa (concepção de novas ferramentas de informática com potenciais aplicações educacionais): dotar o AulaNet de recursos complementares, tornando-o o núcleo de um ambiente de aprendizagem e gestão (de conhecimento) de uma Comunidade de Conhecimento - PUC-Rio (vide edital - Ferramentas para aprendizagem cooperativa via Internet);
b) Relativos ao Desenvolvimento (construção de produtos de software baseados na pesquisa realizada pelo grupo): desenvolvimento de um ambiente de realidade virtual que propicie a criação de ambientes interativos e lúdicos visando a aplicação de uma abordagem cooperativa e construtivista na educação - PUC-Rio (vide edital - Uso de realidade virtual na educação, Ambientes para aprendizagem construtivista, Pesquisa sobre novas técnicas e ferramentas para uso de multimídia/hipermídia na educação); e análise de desempenho do Servidor AulaNet - UFMG (vide edital – Ferramentas para aprendizagem cooperativa via Internet);
c) Relativos à Aplicação (utilização do software em uma ou mais instituições): oito propostas de criação de conteúdos usando o AulaNet - UFMG (vide edital – Elaboração de cursos via Internet na área de tecnologias da informação, seguindo o currículo de referência do Ministério da Educação e Cultura;
d) Relativos à Avaliação (verificação do ganho real obtido com a utilização do software no processo de ensino e aprendizagem): Banco de Avaliações Interativas na Web - BAIWeb - CESAR (vide edital - Ferramentas para aprendizagem cooperativa via Internet).
Projeto: VDL
Coordenador Geral: Mauro Cavalcante Pequeno
Instituição: UFC
O objetivo do projeto é o desenvolvimento de um conjunto integrado de ferramentas orientadas à construção de um ambiente educacional virtual e cooperativo baseado na ampla interatividade e no compartilhamento de recursos à distância. Ao possibilitar uma interação mais dinâmica entre usuários (professores/alunos e alunos/alunos), situados remotamente em relação aos demais, e ao utilizar-se amplamente de técnicas de realidade virtual, esse conjunto de ferramentas permite construir um verdadeiro ambiente de aprendizagem à distância e de cooperatividade, essencial ao aprendizado.
O núcleo duro do projeto é composto por um conjunto de ferramentas que permitem a utilização da realidade virtual em ambientes educacionais. A esse núcleo, agregam-se três classes importantes de ferramentas: 1) aquelas que complementam do ponto de vista do seu conteúdo, compostas por um sistema de representação conceitual do conhecimento e por um módulo de avaliação qualitativa e estratégia pedagógica; 2) a incorporação e desenvolvimento de uma ferramenta especificamente dirigida à manipulação analítica de fórmulas matemáticas encadeando a respectiva animação da função e/ou fenômeno físico; 3) um conjunto de ferramentas capazes de integrar as diversas componentes do sistema e de permitir sua administração e conexão ao ambiente da Web
Do ponto de vista pedagógico o projeto estimulará a interoperação e a construção de ambientes flexíveis e contextuais possibilitando aos usuários a construção de ambientes dinamicamente integrados. Dessa forma, elementos como trabalho em grupo, conduzido à distância, compartilhamento de idéias, construção de perspectivas do conhecimento poderão ser conduzidos a partir das perspectivas dos próprios usuários.
O Projeto será desenvolvido pela Universidade Federal do Ceará (UFC), pelo Centro de Educação Tecnológica do Ceará (CEFET-CE) e pela Rede de Ensino GEO.
Projeto: Museu Virtual - Ferramenta de autoria para criação
de museus em realidade virtual para apoio à aprendizagem
colaborativa via Internet
Coordenador Geral: Raul Sidnei Wazlawick
Instituição: UFSC
O projeto MuseuVirtual se propõe investigar uma área de aplicação na qual a informática ainda dá seus primeiros passos: a construção (colaborativa) de museus em realidade virtual.
A partir da experiência e de produtos já desenvolvidos pelos participantes, pretende-se integrar as tecnologias de cada grupo e novas experiências para desenvolver uma ferramenta de autoria para a construção de museus virtuais nos quais possam ser expostos imagens e/ou objetos tridimensionais. Tais objetos e imagens poderão ser explorados diretamente, através do mouse e do teclado (realidade virtual não-imersiva), e também, havendo disponibilidade, através de dispositivos de realidade virtual como luva e capacete (realidade virtual imersiva). Os objetos poderão também ser manipulados pelo visitante do museu através de verbos (comandos) pré-definidos, como "abra", "examine", "empurre", "ligue", etc., no espírito dos "adventure games" (Souza, 1997). Além disso, a ferramenta deverá permitir a criação de guias virtuais ou bots (Leonard, 1997), com conhecimento sobre os objetos em exposição e sobre os próprios visitantes.
Os bots poderão ser programados pelos usuários da ferramenta de autoria para produzir respostas a partir de padrões simples de perguntas que podem ser efetuadas pelos visitantes do museu. Estes guias serão capazes de responder perguntas, apresentar sugestões ao visitante de forma pró-ativa, realizar ações (como andar de uma sala para outra e mover objetos), e aprender com o visitante (descobrir, por exemplo, seu nome, interesses, etc.).
Os museus poderão ser organizados em salas, com diferentes exposições. Os visitantes poderão se encontrar nestas salas e conversar em tempo real (chat), da mesma forma que conversam com os bots.
Os objetos comuns e os bots poderão ter comportamento pró-ativo, que poderá ser programado pelo autor do museu virtual em uma linguagem simples de script (visual). Esta linguagem de script baseia-se no modelo de paralelismo por eventos discretos e define o que o objeto ou bot deverá fazer a cada instante, ou quando determinada condição for verdadeira, ou ainda, o que poderá acontecer dada uma certa probabilidade.
O projeto será desenvolvido e avaliado segundo três perspectivas: ergonomia e usabilidade, qualidade pedagógica e qualidade técnica. Os aspectos ergonômicos e de usabilidade serão planejados e avaliados pelo grupo da UFSC (LabIUtil), e os aspectos pedagógicos pelo grupo da UFRGS (LEC - Laboratório de Estudos Cognitivos). A avaliação técnica será feita pelo consultor externo Cláudio Kirner, da Fundação de Marília, associado ao grupo do CPSC. O desenvolvimento propriamente dito da ferramenta ocorrerá a partir da união de experiências já em andamento na UFSC: LSC ( Laboratório de Sistemas de Conhecimento) e CPSC (GRV - Grupo de Realidade Virtual).
Uma vez desenvolvida uma versão inicial da ferramenta, ela será utilizada por professores e estudantes de escolas selecionadas. Cada grupo trabalhará com escolas públicas e particulares, no sentido de aplicar a ferramenta desenvolvida e avaliar suas potencialidades e eficácia para o ensino via Internet.
Alguns dos projetos-piloto já estão definidos. A Escola Técnica Federal de Santa Catarina desenvolverá um museu do engenho de farinha, representando os mecanismos, pessoas e objetos envolvidos no processo de produção da farinha. Já a Escola Autonomia se propõe a construir com seus alunos o museu virtual "O homem e seu espaço na ilha de Santa Catarina". O foco do museu será a história dos espaços ocupados pelo homem na ilha de Santa Catarina, incluindo os espaços por ele construídos para sua morada, os objetos utilizados, a matéria-prima dos mesmos e o seu
impacto ambiental, a arquitetura interna dos ambientes onde ele viveu e vive. Os demais projetos, ainda por definir, consistirão possivelmente na criação de museus virtuais 3D nas áreas de robótica, geologia e ecologia. A variação de temas é incentivada, para que a avaliação da ferramenta de autoria como instrumento de apoio ao processo de ensino e aprendizagem seja a mais profícua possível.
Figura 1: Esboço da interface da ferramenta de autoria. A versão definitiva deverá ainda sofrer vários ajustes.
Projeto: Tapejara - Sistemas Inteligentes de Ensino na
Internet
Coordenador Geral: José Palazzo Moreira de Oliveira
Instituição: UFRGS
A área de pesquisa em Informática na Educação tem evoluído da introdução do computador no ensino, de laboratórios de informática e do desenvolvimento de softwares educacionais para ambientes de ensino na Internet, sistemas inteligentes de ensino e Cursos Virtuais (Universidade Virtual). Ambientes de ensino na Internet têm sido a preocupação e a meta de uma vanguarda de professores que perceberam a vantagem da utilização do ambiente de rede como ferramenta de apoio ao ensino de suas disciplinas. A experiência destes professores logo passou a ser estudada, sistematizada e, por fim, tornou-se importante área de pesquisa, através de modelagem de arquiteturas, ambientes e procedimentos de ensino. Foram definidos os componentes alternativos para estes ambientes, tais como, por exemplo: livros eletrônicos, bases de exercícios, murais de discussão, fórum de conversação, simuladores de experiências, vídeos e outros elementos.
Os resultados destas pesquisas têm chamado a atenção de empresas e indústrias, interessadas em qualificar seu pessoal e fornecer treinamentos sobre produtos e metodologias. Entre estas empresas, a Companhia Riograndense de Telecomunicações tem desenvolvido cooperação com a UFRGS, visando desenvolver cursos de treinamento a serem ministrados, remotamente, a seus funcionários, em diferentes cidades e períodos. Este foco permite garantir aplicabilidade prática no curto e no médio prazo, com transferência de tecnologias para a sociedade.
É nosso objetivo avaliar os impactos das novas tecnologias de ensino na formação de trabalhadores de telecomunicações, tendo em vista os resultados dos processos de formação quanto à inserção no mundo do trabalho.
A proposta deste projeto é projetar e implementar um sistema de construção e acompanhamento de cursos a ser disponibilizado na rede Internet, permitindo ensino à distância de forma assíncrona. Esta metodologia destaca o uso de técnicas pedagógicas que levem em conta aspectos afetivos e motivacionais, bem como a arquitetura multi-agente, para a construção de sistemas tutores inteligentes. Em conjunto, será estruturada uma metodologia de suporte ao desenvolvimento e acompanhamento destes cursos, através de técnicas de modelagem de workflow, utilizando modelos temporais.
Como resultado, devem ser desenvolvidas metodologias e selecionadas (ou desenvolvidas) ferramentas que auxiliem nas diversas fases de implementação e aplicação daqueles cursos, tais como ferramentas:
a) de apoio ao professor-projetista para a geração do material;
b) de apoio ao professor-orientador que acompanha o desenvolvimento do curso;
c) de apoio ao aluno para acompanhamento da forma como está desenvolvendo o curso (acompanhamento inteligente de raciocínio);
d) de avaliação pedagógica (aluno, curso e processo de aprendizagem); e) de auxílio ao planejamento e gerência do curso.
Projeto: AgP - Ambiente de aprendizagem baseado em
portfólios usando arquitetura multi-agentes
Coordenador Geral: Flávio Bortolozzi
Instituição: PUC/PR
Este documento visa descrever o Projeto AgP (Ambiente de Aprendizagem Baseado em Portfólios Usando Arquitetura Multi-Agentes). O Projeto AgP é uma iniciativa de pesquisa e desenvolvimento de um ambiente Web destinado a atividades de aprendizagem colaborativa usando os conceitos de Aprendizagem Baseada em Projetos (PBL, Project-Based Learning) e Portfólios, e implementado através de uma arquitetura aberta de agentes cognitivos independentes. Neste projeto, as atividades de pesquisa e desenvolvimento estão centradas em duas áreas: Educação e Informática.
Na área de Educação, o projeto visa a concepção de um quadro educacional fundamentado no uso de portfólios, no qual a atividade de aprendizagem valoriza a colaboração entre alunos através do desenvolvimento de projetos. Neste enfoque, serão caracterizados todos os elementos de um portfólio, com suas respectivas atividades e relacionamentos semânticos, bem como suas formas de aplicação dentro do processo de aprendizagem e avaliação.
Na área de Informática, o projeto visa a implementação de um framework orientado a portfólios (doravante referenciado como Ambiente AgP), através de uma arquitetura baseada em agentes cognitivos independentes, a ser aplicado em ambiente Web. Nesta arquitetura, serão modelados e implementados agentes computacionais capazes de realizar raciocínio especializado sobre o seu domínio de ação, agir e comunicar-se com outros agentes do ambiente. Dentro do conjunto de agentes a serem implementados, estão os agentes portfólio e os agentes proxy. Os agentes portfólio deverão auxiliar na criação e valorização de portfólios, através de mecanismos para a gerência de elementos como textos, imagens e esquemas organizados em bases de conhecimento. Para auxiliar o aluno na tarefa de interação com os agentes do sistema, serão implementados agentes proxy (De Azevedo et al, 1996) responsáveis pelos mecanismos de interface.
O ambiente AgP será avaliado através de treinamentos em telecomunicações envolvendo as três instituições do projeto – Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET-PR) e Siemens S.A. (Divisão de Telecomunicações). Estes treinamentos serão realizados via Web e orientados a projetos específicos de telecomunicações, nos quais os participantes elaborarão seus próprios portfólios. Será constituída uma comunidade de aprendizagem formada por alunos e professores das três instituições, na qual o ambiente AgP será usado com o objetivo de introduzir a técnica de Aprendizagem Baseada em Projetos dentro do contexto de uma comunidade virtual voltada à aprendizagem colaborativa. Cabe ressaltar que as três instituições acima mencionadas já desenvolvem atividades acadêmicas conjuntas para a formação de recursos humanos em telecomunicações através de meios multimídia (CBTs), ambientes de WebEducation e cursos presenciais. O ambiente Agp proposto neste documento será incorporado nas atuais atividades acadêmicas como alternativa educacional, mais especificamente como módulo de PBL no atual ambiente de aprendizagem colaborativa Eureka (http://www.lami. pucpr.br/eureka), desenvolvido em conjunto pela PUC-PR e Siemens S.A.
O Projeto AgP será desenvolvido por pesquisadores e alunos do Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada, do Mestrado em Educação da PUC-PR e do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia (PPGTE) do CEFET-PR. A validação do projeto através da realização de cursos específicos será feita em conjunto com o Centro de Treinamento Werner Von Siemens (Siemens SA, Divisão de Telecomunicações).
Projeto: AVAL - Ambientes virtuais para o aprendizado de
línguas
Coordenador Geral: Creto Augusto Vidal
Instituição: UFC
Este projeto se propõe a desenvolver um conjunto de tecnologias educacionais que possibilite, através da inserção em ambientes virtuais, a prática comunicativa em inglês de situações vivenciadas por um guia turístico profissional. Mais especificamente, o projeto ambiciona proporcionar, tanto ao estudante de um curso seqüencial para formação de guias de turismo, como ao profissional da área:
a) situações de interação que favoreçam o desenvolvimento das habilidades lingüísticas necessárias à comunicação em inglês;
b) imersão em situações comunicativas em ambientes virtuais semelhantes à realidade;
c) interação, em ambientes virtuais, tanto entre usuários do grupo e o computador em situações comunicativas planejadas, como entre vários usuários entre si em práticas comunicativas inesperadas, via Internet e intranets.
A criação de ferramentas que atinjam os objetivos descritos promoverá a interação entre duas áreas de conhecimento – Letras e Ciências da Computação – incluindo ainda o saber técnico/profissionalizante na área de Turismo. Dessa união de conhecimentos e experiências, associada à utilização de recursos tecnológicos que incorporam o estado da arte em áreas como Computação Gráfica, Realidade Virtual e Internet/intranets, resultará um material didático-pedagógico inovador, que será avaliado com relação a materiais didático-didático-pedagógicos tradicionais. Esse material que, a princípio, será utilizado no desenvolvimento e treinamento de habilidades comunicativas em inglês por um guia de turismo, poderá ser adaptado para o ensino-aprendizagem de outras línguas estrangeiras. Mais ainda, uma vez avaliada a eficácia do aplicativo educacional que este projeto se propõe a criar, o material didático-pedagógico poderá vir a ser utilizado por outras instituições, tais como: Secretarias de Turismo, para treinamento e capacitação de guias de turismo, Escolas Técnicas Federais e Centros Federais Tecnológicos, além de outras instituições de ensino superior que se disponham a oferecer cursos semelhantes.
Projeto: IMM-EVI
Coordenador Geral: Clovis Torres Fernandes
Instituição: ITA
A pesquisa visa o desenvolvimento, análise e comparação de modelos, metodologias e ferramentas para a criação de aplicações educacionais inovadoras para uso prioritário na Internet.
Os seguintes aspectos serão contemplados:
a) Especificação e desenvolvimento de software de pré-autoria, autoria e ambientes de aprendizagem interativa via Internet - A base da pesquisa é a caracterização e modelagem de cursos hipermídia, em que se considera o formato da hiperbase e a técnica de criação de roteiros, bem como do uso de abordagens multi-agentes. A pesquisa nesta linha se complementa com estudos de compatibilização de técnicas acadêmicas incorporadas em protótipos visando a inserção em sistema comercial.
b) Desenvolvimento de ferramenta a partir de metodologia baseada nos temas transversais “Pluralidade Cultural” e “Ética”, dos PCNs do MEC, para o desenvolvimento de cursos em mídia digital, através da utilização de hipermídia - Esta linha volta-se para uma reflexão dos aspectos éticos do uso de tecnologia da informação, a partir de dados coletados no processo de avaliação do próprio consórcio. Complementa-se com a elaboração de glossário de tecnologia da informação para educadores, a ser disponibilizado na Internet, nos servidores das instituições envolvidas. c) Desenvolvimento de estruturas de análise comparativa entre metodologias de produção de ferramentas de tecnologia da informação.
d) Utilização das ferramentas e ambientes de aprendizagem desenvolvidos na implementação de cursos hipermídia por equipe de apoio interdisciplinar, como parte das atividades educacionais nos níveis de primeiro, segundo e terceiro graus das instituições de ensino consorciadas.
e) Desenvolvimento de avaliação em processo, voltada para o conjunto dos objetivos propostos para o consórcio. Quanto ao aspecto de ferramentas e ambientes de aprendizagem, os critérios serão aplicabilidade e facilidades oferecidas para a criação de cursos hipermídia e adaptação dos ambientes a domínios específicos. Paralelamente, avaliar-se-á a aderência dos cursos hipermediáticos assim desenvolvidos às práxis pedagógicas e educacionais nas diferentes áreas educacionais abordadas.
Projeto: EDUNET
Coordenador Geral: Clovis Raimundo Maliska
Instituição: UFSC/SINMEC
O grande desenvolvimento dos computadores revolucionou a maneira de abordar as tarefas do nosso dia-a-dia. O contínuo declínio dos custos destes recursos e a impressionante evolução da Internet vieram fornecer os subsídios necessários para a disponibilização de serviços virtuais. Especialmente no processo educacional, isto permite vislumbrar um novo paradigma.
Neste sentido, realizou-se o consórcio SINMEC/ESSS. O SINMEC - Laboratório de Simulação Numérica em Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor, do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC – vem, já há 3 anos, desenvolvendo o Transcal 1.0, com o objetivo de criar uma ferramenta para auxiliar o professor no ensino de condução de calor. Disponível para download na página http://www.sinmec.ufsc.br, o software recebeu o 1o Lugar no Concurso Nacional de Software do MEC, no final de 1998.
A ESSS-Engineering Simulation and Scientific Software Ltda, http://www.esss.com/, é uma empresa beneficiada pela Sociedade Brasileira para Promoção da Exportação de Software - SOFTEX. Tem como principal objetivo o desenvolvimento de soluções para a criação de interfaces gráficas e visualização 3D. A empresa nasceu com o desenvolvimento da biblioteca COI-lib 1.0, ganhadora do The Max Award na Fenasoft de 1995, desenvolvida no SINMEC por pessoas que hoje integram a ESSS.
Os objetivos do consórcio são:
a) O desenvolvimento de uma ferramenta que permita ministrar cursos de forma interativa pela Internet/Intranet. Deverá permitir a manutenção, num servidor, de um curso completo, acessível aos alunos, viabilizando a realização de tarefas interativamente com o professor. A ferramenta prevê os editores e os mecanismos que possibilitam ao professor acompanhar as tarefas do aluno, para avaliação. Cursos com participantes de outras localidades também poderão ser realizados.
b) A criação de um curso de transferência de calor utilizando o software Transcal 1.0 como laboratório virtual. Sua integração a um curso interativo, funcionando similarmente a um laboratório convencional, na tarefa de explicar os diversos tópicos do curso, será sem dúvida de grande interesse para o ensino.
Projeto: SignNet - Adaptando as tecnologias da Internet para
as linguagens de sinais e a educação de surdos
Coordenador Geral: Antonio Carlos da Rocha Costa
Instituição: UCPel
O Projeto SignNet visa conceber e implementar programas de computador orientados à escrita de línguas de sinais e voltados à educação especial de surdos. O fundamento pedagógico desta proposta é a idéia de que, se é verdade que as línguas de sinais são as línguas naturais dos surdos, então a alfabetização dos mesmos deve ser feita preferencialmente nessas línguas e não nas línguas orais das sociedades em que eles vivem. No Brasil, isso significa alfabetizar os surdos na LIBRAS (Língua Brasileira de Sinais), antes de alfabetizá-los em Português. O Projeto usa o sistema SignWriting (http://www.signwriting.org) de escrita de línguas de sinais, pelas suas características gráfico-esquemáticas, de fácil compreensão e aprendizado para os surdos. Pretende-se levar a cabo o desenvolvimento de vários programas e sistemas orientados a línguas de sinais, cujos protótipos já se encontram em funcionamento, além de promover o desenvolvimento de novos softwares, dentro dessa mesma linha. Em relação à aplicação educacional, o Projeto vai desenvolver material educacional interativo sobre a cultura dos surdos, as línguas de sinais e sobre a escrita de línguas de sinais, para uso na comunidade da Escola Concórdia e distribuição à comunidade dos surdos. Para demonstrar o potencial das Tecnologias da Informação no auxílio à integração dos surdos à sociedade e sua cultura padrão, o Projeto vai instrumentalizar o Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS com recursos para a informação e orientação dos surdos em suas visitas às exposições, na realização das experiências que o museu possibilita e no acesso ao acervo.
Projeto: ENSCER – Internet- Sistema informatizado e
integrado no ambiente Internet para ensino e avaliação do
progresso pedagógico de crianças portadoras de deficiência
cerebral
Coordenador Geral: Armando Freitas da Rocha
Instituição: EINA
Muitas são as causas das disfunções cerebrais, que complicam o processo de aprendizagem das crianças portadores de lesões cerebrais. Qualquer tentativa de melhorar este processo requer uma boa compreensão da funcionalidade de cada um desses cérebros, de modo a:
a) Identificar claramente as potencialidades e dificuldades de cada criança, e
b)Definir eficientemente as melhores estratégias de ensino que garantam o desenvolvimento cognitivo da criança.
O ENSCER é um ambiente computacional que fornece as ferramentas necessárias para desenvolver melhores técnicas, tanto para diagnóstico quanto ensino de crianças portadoras de deficiência cerebral. O seu uso, nos últimos dois anos, na APAE-Jundiaí, mostrou a sua eficiência como ferramenta auxiliar na educação da criança deficiente, uma vez que sua utilização acelerou e aumentou a aquisição dos conceitos previstos nos programas definidos para Pré-Escola e Alfabetização.
O ensino da criança deficiente cerebral tem estado a cargo de entidades especializadas, como por exemplo as APAEs, encarregadas de implementar os programas de Educação Especial que visam preparar a possível integração do deficiente cerebral na sociedade. Mais recentemente, tem-se discutido a integração do deficiente na rede básica de ensino, como alternativa a esse processo tradicional.
O aprimoramento do ensino do deficiente, tanto através de programas especiais, como através da sua inclusão na rede básica, poderá contar com a utilização de sistemas informatizados tais como o ENSCER, que não só tornem o processo pedagógico mais rico, mas também que reduzam o custo motor e sensorial do aprendizado. O computador, seguramente, é o meio mais eficiente para o portador de Paralisia Cerebral utilizar a escrita, e pode ser a ferramenta ideal para facilitar a leitura no caso do Deficiente Visual.
A disponibilização desses sistemas informatizados através da Internet, seguramente ampliará e democratizará a sua utilização, e colocará à disposição das entidades responsáveis pela educação da criança deficiente, um conjunto grande de ferramentas modernas para adaptar, acelerar e facilitar o aprendizado dessa criança.
O objetivo principal do projeto ENSCER é desenvolver um sistema integrado de software para: a) diagnose e prognose da deficiência cerebral em crianças e
b) apoio das atividades pedagógicas programadas para desenvolver a capacidade cognitiva da criança deficiente.
O sistema foi pensado para:
a) numa primeira fase, operar como um software tradicional no ambiente Windows, e ser utilizado como um sistema de apoio pedagógico e diagnóstico, levando em consideração o EEG;
b) numa segunda fase, operar no ambiente Internet, para alcançar uma população constituída tanto de usuários individuais como de clientes institucionais especializados no atendimento à criança
deficiente, ou mesmo pela rede de ensino básico, dentro da política de inclusão dessa criança na rede pública de ensino. Na Internet, o ENSCER deve ser utilizado como uma ferramenta que ajude a criança a desenvolver suas capacidades através de um conjunto de atividades integradas e ajustadas ao nível do seu desenvolvimento.
Projeto: INTERVOX II - Laboratório de tecnologia
educacional para desenvolvimento de aplicações destinadas a
deficientes visuais
Coordenador Geral: Fábio Ferrentini Sampaio
Instituição: UFRJ
O grande anseio da maioria das pessoas cegas é o acesso amplo à informação e à cultura, que por razões óbvias é muito limitado, devido às restrições que a cegueira impõe. O projeto DOSVOX - computação para cegos, desenvolvido no NCE/UFRJ, permitiu que aproximadamente 3000 pessoas cegas façam uso de computadores no Brasil e América Latina [Revista Época - 1999], dando-lhes acesso à leitura e escrita e ao uso da Internet.
Em particular, o uso da WEB dá a estas pessoas um incremento cultural muito grande. Existem algumas ferramentas computacionais com a finalidade de tornar viáveis as operações de browsing, algumas delas desenvolvidas dentro do DOSVOX, outras que adaptam acesso a Web através de sistemas de apresentação alfanumérica (como o programa Lynx) ou num processo de leitura de telas, através de browsers convencionais como Netscape ou Internet Explorer.
Essas ferramentas, entretanto, mostraram-se inadequadas para o uso irrestrito. Por exemplo, a velocidade de leitura de uma página é onerosa para um uso online; a representação de diferentes tipos de fonte ou cor não são percebidas por um leitor cego; a interrelação figuras-texto fica muito comprometida, e assim por diante. Assim, de uma maneira geral, podemos afirmar que o processo de navegação assume características muito distintas de uso por um cego em relação a uma pessoa que enxergue.
Desta forma, surgiu a idéia deste projeto, que visa a criação de ambientes operacionais que possibilitem diferentes mecanismos de navegação na Web para deficientes visuais, bem como o treinamento de uma massa crítica de usuários e instrutores que fomente o uso da Internet por pessoas cegas, com vistas em especial a aplicações de Ensino à Distância.
O presente projeto visa:
a) Desenvolvimento de pesquisas visando os estudos sobre adaptação das tecnologias de acesso a Internet para deficientes visuais.
b) Desenvolvimento de novas ferramentas de navegação adaptadas, bem como leitores especializados, através de síntese de voz.
c) Criação de ferramentas de autoria para Web operáveis por pessoas cegas, para que essas possam criar cursos de educação à distância, via Internet.
d) Treinamento de professores visando a criação de cursos para aplicação à distância, baseados na Web, voltados para deficientes visuais.
e) Criação de cursos visando a disseminação do uso de computação e Internet por deficientes visuais.
Projeto: FIACI - Uma metodologia de concepção de
ferramentas inteligentes para aprendizagem cooperativa na
Internet
Coordenador Geral: Flávia de Almeida Barros
Instituição: UFPE
O projeto FIACI tem por objetivo desenvolver uma metodologia para a construção de ferramentas de software para dar suporte à aprendizagem cooperativa via Internet. Investigaremos teorias, métodos e técnicas da Informática (em particular, da Inteligência Artificial e da Engenharia de Software), da Educação e da Psicologia.
Com base na observação de casos reais, em situações de aprendizagem cooperativa, utilizamos técnicas de Inteligência Artificial na construção de ferramentas de software para a criação de ambientes virtuais de estudo cooperativo na Internet. Nossa metodologia de concepção será orientada a agentes inteligentes e objetos. Em paralelo, estudaremos as possíveis ferramentas cognitivas que possibilitem o tratamento da questão da comunicação e da colaboração dentro do universo da Internet.
Nossa metodologia será aplicada na criação de ambientes educacionais para cursos de qualquer nível de escolaridade. Esses ambientes serão utilizados tanto como auxílio a cursos presenciais como para o ensino à distância. Como uma aplicação muito promissora, vislumbramos o uso desta ferramenta para cursos de formação de professores, de pós-graduação à distância, onde o aluno já tem bastante autonomia, e o professor apenas coordena o processo remotamente.
Para uma primeira validação dos resultados, contaremos com o apoio do Centro de Educação da UFPE e do Núcleo de Estudos e Pesquisas sobre Alfabetização da UFAL, onde as aplicações por nós desenvolvidas serão testadas.
Projeto: ARCA - Ambiente de realidade virtual cooperativo de
aprendizagem
Coordenador Geral: Liane Margarida Rockenbach Tarouco
Instituição: UFRGS
O projeto ARCA visa o desenvolvimento de um ambiente de ensino e de aprendizagem que, utilizando Realidade Virtual e apoiado pela Internet, atue como instrumento no auxílio à uma prática pedagógica diferenciada, ensejando condições para uma aprendizagem significativa que utilize intensamente a cooperação.
Através de modelos de software, tais como simulação com visualização gráfica em tempo real, pretende-se que estudantes e professores possam ser imersos em um ambiente sintético construtivista, realizando experimentos cooperativamente. Esta abordagem aperfeiçoa a habilidade dos estudantes em aplicar conhecimento abstrato, situando a educação em contexto virtual similar ao ambiente em que as habilidades dos estudantes possam ser usadas.
A área de conhecimento inicialmente abordada será a de alimentos. Técnicas de Vida Artificial serão utilizadas para a criação de ambientes de realidade virtual compostos por agentes autônomos que reajam aos estímulos provocados pela interação com o usuário, entre usuários e entre os próprios agentes, simulando os processos de deterioração de alimentos pela observação das relações, similaridades e diversidades entre vida orgânica e vida artificial, e gerando resultados observáveis.
Diversos aspectos serão analisados para a construção e operação deste ambiente, com vistas à sua otimização: desempenho na rede e nos sistemas computacionais envolvidos; adequado interfaceamento e condições para suporte à construção do conhecimento; se e como a interação com o ambiente modificará as atividades perceptivas dos sujeitos envolvidos; aplicação de uma extensão do modelo de análise operatória, advindo da teoria piagetiana, buscando identificar, na interação com ambiente virtual, como aparecem as relações de egocentrismo, conformismo, coação e cooperação (mecanismos sócio-cognitivos).
As instituições participantes do projeto são: UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) , UCPel (Universidade Católica de Pelotas) e ULBRA (Universidade Luterana do Brasil). O projeto é coordenado pela Profa. Liane Tarouco, da UFRGS. A coordenação local nas demais instituições está sob a responsabilidade de: Prof Luiz Fernando Tavares Meirelles na UCPel e Profa. Marlise Geller na ULBRA.
Projeto: Note/Nofap
Coordenador Geral: Cesar Augusto Amaral Nunes
Instituição: OORT Tecnologia
Novas Tecnologias, Novas Formas de Aprender?
O objetivo desse projeto é verificar se o uso de novas tecnologias educacional propicia a construção de novas modalidades de aprendizagem para sujeitos com e sem familiaridade no uso do computador. Para tanto, desenvolver-se-á pesquisa buscando alternativas informatizadas para subsidiar os processos metacognitivos em situações de ensino-aprendizagem.
Uma equipe de educadores e psicólogos fará uma classificação de estratégias cognitivas e proporá problemas adequados a alunos de oitava série.
Uma equipe técnica fará o desenvolvimento de um software que permita apresentar esses problemas de maneira interessante e rastrear o uso das estratégias cognitivas. Serão analisadas as estratégias mais utilizadas e o impacto de feedback cognitivo para o monitoramento do próprio aluno. Os resultados servirão para re-elaboração das categorias de estratégias cognitivas e alterações no software. O software de rastreamento e feedback cognitivo será generalizado para funcionar como ferramenta de pré-autoria.
A pesquisa está sendo desenvolvida por um consórcio formado pela Oort Tecnologia, pela Fundação Carlos Chagas e pelo CENPEC.
