Modelo de domínio para o gerador de cursos
Geiser Chalco Challco 26 de abril de 2010
1 Modelo de Domínio
No modelo de domínio, diferente das propostas de Moraleset al.[2008] e Santos e Boticario [2007] onde o modelo de domínio apresenta uma estrutura coesa de objetos de aprendizagem utilizando os meta-dados IMS-MD [2006]. Nosso modelo de domínio é dividido em três estruturas: a estrutura de conceitos, a estrutura de recursos de aprendizagem e a estrutura de competências incluindo flexibilidade e reuso no modelo.
1.1 Estrutura de recursos de aprendizagem
A estrutura de recursos de aprendizagem define as relações entre recursos de aprendizagem utilizando a informação dos meta-dados da categoria(Relation) no IMS-MD [2006]. Embora o meta-dado(kind)apresente 12 tipos possíveis de relações, no presente trabalho são utilizadas apenas 4 tipos diferentes partindo dos requerimentos instrucionais do planejador agrupando os tipos de relações equivalentes de acordo ao análises seguente:
• IS_PART_OF (is part of : has part). Relação de tipo hierárquica que descreve a composição de um recurso de aprendizagem utilizando outros recurso.
• REQUIRES (requires:is requered by : is based on:is basis for). Relação de ordem de apresentação que descreve pre-requisitos na apresentação de um recurso de aprendizagem.
A representação formal da estrutura é a 2-upla (Resource Structure)RS(R, RR) ondeR é o conjunto de recursos (Resources)R = {r1, r2, ...} eRR é o conjunto de relações existente objetos de aprendizagemRR = {IS_PART_OF, REQUIRES, IS_RELATED_WITH, IS_VERSION_OF}.
1.2 Estrutura de Conceitos (Concept Structure)
A estrutura é definida pelo projetista instrucional com o propósito de definir o conteúdo de curso indexando os recursos de aprendizagem a cada tópico ou sub-tópico. Além disso a estrutura representa as relações semânticas entre os mesmos tópicos, agrupando-os de forma heterárquica.
A estrutura é representada formalmente como CS(C, CR)ondeC é o con- junto de conceitos (Concepts) C ={c1, c2, ...} e CR é o conjunto de rela- ções entre conceitos (Concept Relations),CR = {IS_PART_OF, REQUIRES, IS_RELATED_WITH,
IS_VERSION_OF}.
A Figura 1 apresenta o exemplo da estrutura de conceitos e as relações semânticas entre eles. É importante notar que as relações semânticas são dire- cionadas com excepção da relação bidirecional IS_RELATED_WITH.
Figura 1: Estrutura de Conceitos
A estrutura de conceitos é relacionada com a estrutura de objetos de apren- dizagem utilizando as relações semânticas dos meta-dados da categoriaEduca- tional pertencentes na especificação IMS-MD [2006]. Similar aos trabalhos de Brusilovsky e Vassileva [2003]; Vassileva [1998]; Marcke [1998], o propósito das relações entre recurso de aprendizagem e a estrutura de conceitos é representar o papel do recurso desde o ponto de vista instrucional.
Para o desenvolvimento de nosso trabalho a relação é formalizadas como a 3-upla (C, R, Inst) onde C é o conjunto de conceitos, R é o conjunto de
recursos de aprendizagem eInst = {EXERCISE, SIMULATION, QUESTION- NAIRE, DIAGRAM, FIGURE, GRAPH, INDEX, SLIDE, TABLE, NARRA- TIVE_TEXT, EXAM, EXPERIMENT, PROBLEM_STATEMENT,
SELF_ASSESSMENT, LECTURE }representa o papel instrucional do recurso de aprendizagem.
1.3 Estrutura de definição de competências
No modelo de domínio, a estrutura de definição de competências (Competence Definition Structure) é utilizada para definir as relações entre habilidades (Skill), conhecimento (Knowledge) e atitudes (Attitude). A estrutura é representada como a 2-uplaCDefS(defC, defCR) onde:
• defC = S∪K ∪Aé o conjunto de habilidadesS = {s1,s2, ...}, conheci- mentosK = {k1,k2, ...} e atitudesA = {a1,a2, ...}.
• defCR = {IS_PART_OF, REQUIRES, IS_RELATED_WITH,
IS_VERSION_OF} é o conjunto de relações existentes entre as compe- tências.
2 Competências
Competências no presente trabalho é baseada no modelo desenvolvido por Ángel Sicilia [2005] estabelecendo uma relação entre os modelos de estudante e domí- nio. Competência é relacionada direitamente com o desempenho humano pelo qual ao efetuar um trabalho precisa-se de conhecimentos, habilidades e atitudes.
As atividades efetuadas geram produtos conhecidos como evidências que são os recursos que certificando o nível de competência atingido pelo estudante, assim:
• No modelo de estudante, a competência é representada formalmente como a 4-uplaComp(P, L, defC, (e1,e2, ...) ) onde:
– P é o conjunto de estudantesP = {p1,p2, ...}
– L representada o nível atingido pelo estudante L = {NOTHING, ROUGH, EXPLANATORY, ASSOCIATIVE, AUTONOMOUS}para uma habilidade eL = {NOTHING, ACCRETION, TUNING, RES- TRUCTURING}para um conhecimento.
– defC é a definição de competência (habilidade, conhecimento ou ati- tude).
– ei é o conjunto de evidências como subconjunto do conjunto de re- cursosei ⊆R isto é recursos como testes ou provas.
• No modelo de domínio, a definição de competência é utilizada para repre- sentar:
– Objetivos de um conceito comoObj(C, defC, L)ondeC é o conjunto de conceitos associados numa determinada definição de competências defC com um determinado nívelL.
– Como meta-dado para descrever os benefícios pedagógicos de um recurso de aprendizagemBen(R, defC, L).
A Figura 2 apresenta as relações da estrutura de definição de competências e o modelo de domínio.
Figura2:Estruturadedefiniçãodecompetênciaseomodelodedomínio
3 Script colaborativos e padrões de interação
3.1 Ferramentas de propósito geral
Ferramentas colaborativas desenvolvidas com propósitos instrucionais.
• IMS-LD - Objeto de aprendizagem, Envio de e-mail, Conferência, Moni- toria, Busca
• Moodle - Fórum, Bate-papo, Mensageiro, Agenda, Relatório de ativida- des, Acompanhamento da participação, Questionário, Tarefas, SubGru- pos, Votação, Repositório de conteúdos, Busca, Glossário, Links, Jornal Cooperativo, Wiki, Revisão em pares, Faq, RSS
• LAMS - Fórum, Bate-papo, Avaliação (Assessment), Questionário, Confe- rência, Mapa mental, Anotações, Quadro branco, Relatório de atividades, Faq, Editor de imagens, Mural, Folha de cálculo, Repositório de conteúdo, Tarefas, Vídeo conferência, Votação, Wiki, Acompanhamento da partici- pação
• Sakai - Fórum, Avaliação, Glossário, Folha de cálculo, Relatórios, Busca, Repositório de conteúdo, Wiki, Bate-papo, Mensageiro, Tarefas, Correio, RSS (News)
• WebCT - Correio, Fórum, Bate-papo, Agenda, Relatório de atividades, Questionário, Tarefas, Votação, Repositório de conteúdos, Quadro branco, Busca, Glossário. (Notificação (Announcements), Repositório de recursos, Correio, Wiki, Blog, Calendário, Bate-papo, Fórum, Lista de discussão, Glossário, Noticias/RSS, Relatório de atividades, Plano de estudos (Sylla- bus), Sequência de aprendizagem (Lesson Builder), Tarefas, Relatório de progresso (Gradebook), Questionário, Avaliação)
• OLAT - Fórum, Lista de discussão, Questionário, Wiki, Bate-papo, Rela- tório de atividades, Acompanhamento da participação
• AulaNeT - Correio, Lista de discussão, Fórum, Bate-papo, Mensageiro, Relatório de atividades, Acompanhamento da participação, Questionário, Tarefas, Votação, Repositório de conteúdos, Links, Anotações
3.2 Eventos instrucionais e de aprendizagem
• Contextualizar (Setting up learning context): Entregar informação e rece- ber informação
• Demostrar como resolver o problema (Demostrating how to solve a pro- blem): Demostrar e observar a demostração
• Esclarecer o problema (Clarifying the problem): Identificar os problemas dos estudantes e externizar o problema
• Notificar a aprendizagem do estudante (Notifying how the learner is):
Entregar informação e receber informação
• Instigar o pensar (Instigating thinking): Argumentar e receber argumen- tação
• Requisitar detalhes sobre o problema (Requesting problem’s details): Per- guntar acerca dos problemas de entendimento e externizar o problema de entendimento
• Mostrar solução (Showing a solution): Explicar e receber explicação
• Monitorar (Monitoring): Controlar e ser controlado
• Identificar os problemas (Diagnosing the problem): Diagnosticar e receber diagnostico
• Obter o desempenho (Eliciting performance): Entregar tarefa e fazer ta- refa
• Instigar a troca de idéias (Instigating discussion): Discussão e receber discussão
• Transmitir o conhecimento (Knowledge transmission): Explicar e receber explicação
• Identificar como o aluno reage (Notifying how the learner is): Entregar informação e processar informação
• Concordar (Affirmative reaction): Aprovação e ser aprovado
8
ComunicaçãoCoordenaçãoCooperação h
Correio Fórum Bate-papo Mensageiro Listade discussão
Conferências(Vídeo/Áudio) Notificação Agendado curso(
Silabo/T arefas)
A vali ações (T este/Questionário)
Relatórios(A tividades/Participação)
Calendário Grupos V otação Gerenc.
derecursos Bookmarks Anotações Editorde relatórios
Wiki F aq Glossário Notícias/RSS Reposit.
decon teúdos
Quadrobranco (Brainstorming)
)XXXXXXX oproblema aproblem)XXXX )XXXXXXXXXX doestudante is)XXXXX XXXXXXXX oproblema )XXXXXX XXXXXX XXXXX )XXXX XXXXX )XXXXXXXXXX to )XXXXXXXXX reage is)XXXXXXXXX XXXXX
3.3 Acessando à informação das ferramentas colaborativas
O gerador de cursos colaborativos acessa à informação contida no repositó- rio Groupware-Worbench de ferramentas colaborativas (Collablet) utilizadas no ambiente de aprendizagem. Assim, no planejador é utilizada o termo de cha- madaGetCollablet :
( c a l l G e t C o l l a b l e t ( ( c l a s s ? I_L−Event )
( r e l a t i o n i s F o r s k i l l ? s k i l l ? g o a l−s k i l l ) . . .
( r e l a t i o n i s F o r k n o w l e d g e ?know ? goal−know ) . . .
( r e l a t i o n w i t h ? l e a r n i n g−o b j e c t ) . . .
( p r o p e r t y ? p r o p e r t y−1 ? value−1 ) . . .
( p r o p e r t y ? p rop ert y−n ? value−n ) ) )
Onde a variável?I_L-Event é o evento instrucional e de aprendizagem atra- vés do qual é feita a classificação apresentada na Subseção 3.2.
As variáveis ?skill, ?goal-skill e ?know, ?goal-know especificam a configu- ração da ferramenta colaborativa para que os participantes possam atingir os benefícios esperados. Os valores das variáveis são definidas na Seção 2 onde os recursos de aprendizagem são as ferramentas colaborativas.
No axioma opcional (relation with ?learning-object), a variavél ?learning- object define os objetos de aprendizagem a serem associados com a ferramenta colaborativa. A seleção do objeto de aprendizagem é efetuada utilizando a estrutura definida na Subseção 1.2.
O conjunto de variáveis?property-1, ?property-2, ..., ?property-n é utilizada para configurar e efetuar uma seleção adequada das ferramenta colaborativa usando propriedades como : idioma (language), espaço (place), tempo (time = {synchronous, asynchronous}), etc.
Referências
Ángel Sicilia(2005) Miguel Ángel Sicilia. Ontology-based competency ma- nagement: infrastructures for the knowledge-intensive learning organiza- tion. Intelligent Learning Infrastructures in Knowledge Intensive Organiza- tions: A Semantic Web perspective. Information Science Publishing. ISBN 9781591405030.Citado na pág.
Brusilovsky e Vassileva(2003)Peter Brusilovsky e Julita Vassileva. Course sequencing techniques for large-scale webbased education.International Jour- nal of Continuing Engineering Education and Lifelong Learning, 13:75–94.
Citado na pág.
IMS-MD(2006) IMS-MD. Ims meta-data best practice guide for ieee 1484.12.1-2002 standard for learning object metadata. 2004, 2006. Citado na pág.
Marcke(1998) Kris Van Marcke. Gte: An epistemological approach to instructional modeling. Instructional Science, 26(1):147–191. URL www.
springerlink.com/index/K12667T738160225.pdf.Citado na pág.
Moraleset al.(2008)Lluvia Morales, Luis Castillo, Juan Fernandez-Olivares, e Arturo Gonzalez-Ferrer. Automatic generation of user adapted learning designs: An ai-planning proposal. Adaptive Hypermedia and Adaptive Web- Based Systems, 5149:324–328. doi: 10.1007/978-3-540-70987-9_45. URL http://www.springerlink.com/content/2851687062633177. Citado na pág.
Santos e Boticario(2007)Olga C. Santos e Jesus G. Boticario. Supporting learning design via dynamic generation of learning routes in adaptaplan. Em Proceeding of the 2007 conference on Artificial Intelligence in Education, pá- ginas 638–640, Amsterdam, The Netherlands, The Netherlands. IOS Press.
ISBN 978-1-58603-764-2.Citado na pág.
Vassileva(1998) Julita Vassileva. Dcg+gte: Dynamic courseware generation with teaching expertise. Instructional Science, 26:317–332.Citado na pág.
