Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-06-02T17:24:53Z No. of bitstreams: 1 PGCOMP_MSC_FranciscoHelio_Final_Entregue.pdf: 810832 bytes, checksum: 2a46919a8a9f5355562fb7917d301da5 (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-06-28T18:35:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PGCOMP_MSC_FranciscoHelio_Final_Entregue.pdf: 810832 bytes, checksum: 2a46919a8a9f5355562fb7917d301da5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T18:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCOMP_MSC_FranciscoHelio_Final_Entregue.pdf: 810832 bytes, checksum: 2a46919a8a9f5355562fb7917d301da5 (MD5) / A modelagem conceitual de software é uma atividade não trivial que se relaciona com vários desafios, como: dificuldades na elicitação de requisitos, problemas de comunicação entre o analista e o usuário, uso de documentos de requisitos que nem sempre expressam claramente as funcionalidades do sistema. Esse problema se agrava quando o trabalho está relacionado com domínios mais complexos. Na área de educação essa questão também se verifica, por exemplo, em projetos de software que devem atender aos padrões para ambientes de aprendizagem como o IMS Learning Design. Para minimizar esse problema, ontologias de domínio podem ser utilizadas. Pode-se observar na literatura evidências teóricas dos benefícios do uso de ontologia na área de desenvolvimento de software. Por outro lado, as evidências experimentais são poucas ou talvez não existam. Dado esse contexto, o objetivo deste trabalho _e mostrar evidências experimentais que ontologias de domínio ajudam na modelagem conceitual. Para atingir esse objetivo, foram desenvolvidos: um processo de modelagem com ontologia, um mapeamento sistemático e dois experimentos controlados. O primeiro experimento mostrou indícios de que o uso de ontologia pode ajudar na criação de diagramas de classe (modelo conceitual). Sua replicação mantém resultado semelhante, entretanto, mostra signficância estatística. Portanto, o resultado do primeiro experimento e da sua replicação mostram resultados convergentes. Dessa forma, esta dissertação fornece dados acerca do uso de ontologia de domínio na modelagem conceitual. De acordo com a análise dos dados apresentados, é possível afirmar, com base experimental, que o uso de ontologia de domínio ajuda na modelagem conceitual. / The conceptual modeling the software is a non-trivial activity that relates to a number of challenges, such as difficulties in requirements elicitation, communication problems between the analyst and the user, and use of requirements documents that are not always clearly express the functionality of the system. This problem is aggravated when the work is related to more complex areas. In education this issue can also be seen, for example, in software projects that must meet standards for learning environments such as IMS Learning Design (IMS-LD). In order to minimize this problem, domain ontologies can be used. It can be observed in the literature, theoretical evidence of the benefits of ontology use in software development. On the other hand, experimental evidence is few or may not exist. In this context, the objective of this study is to show experimental evidence that domain ontologies help in conceptual modeling. To achieve this goal, we developed: a modeling process with ontology, a systematic mapping and two controlled experiments.The first experiment showed evidence that the use of ontology can help in creating class diagrams (conceptual model). Their replication maintains similar result, however, shows statistical significance. Therefore, the results of the first experiment and its replication show convergent. Thus, this work provides data for the domain ontology use in conceptual modeling. According to the analysis of the data it is possible to say with the experimental basis that the use of domain ontology helps conceptual modeling.

La incorporació de les noves Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) al camp de l'educació ha fet possible la creació de nous entorns per l'educació que faciliten els processos d'ensenyament i aprenentatge, afegint noves eines de treball i funcionalitats i fent possible la formació per a qualsevol individu de manera no presencial i asíncrona. En aquest sentit, la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) és una universitat sorgida de la societat de la informació que disposa del seu propi entorn virtual d'aprenentatge, un laboratori únic per a la innovació docent. Seguint la “Declaració de Bolonya” i l'Espai Europeu d'Educació Superior (EEES), el model educatiu de la UOC està centrat en el concepte d'activitat com un mitjà per a que l'estudiant assoleixi noves competències i, cada vegada més, aposta per la flexibilitat i adaptació del procés d'aprenentatge. En aquest marc, el present treball de tesi fa servir les TIC com un mitjà per a facilitar els procés d'adquisició de competències de cada estudiant. Es proposa la creació d'itineraris formatius adaptatius (IFAs) mitjançant l'especificació IMS-Learning Design (IMS-LD) per treballar la formació adaptativa. Aquesta consisteix en proporcionar als estudiants, en cada moment, les activitats i els recursos que més s'ajusten al seu perfil, oferint a cada estudiant un itinerari concret de formació. Conseqüentment, es produeix una adaptació constant a la progressió de l'estudiant que pot afavorir el seu procés d'aprenentatge, esdevenint un primer pas cap a la personalització, un dels objectius de l'EEES. Amb aquest objectiu, es descriu com es realitza tant el disseny conceptual dels itineraris formatius adaptatius, com la seva creació i implementació amb IMS-LD. També es descriu el procés d'edició i execució dels itineraris amb les eines seleccionades (ReCourse i CopperCore) i es mostren les limitacions existents per implementar la formació adaptativa i com s'han abordat. Finalment, per demostrar la seva viabilitat i aplicació real en un entorn virtual d'aprenentatge, es realitzen dues proves pilot en el marc dels estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació a la UOC. En aquestes proves pilot s'han implementat diferents itineraris formatius adaptatius creats amb IMS-LD, proporcionant les bases d'un primer pas cap a la introducció de la formació adaptativa en l'educació superior. / The inclusion of Information and Communication Technologies (ICT) in the field of education has made possible the creation of new environments for education that facilitate the processes of teaching and learning, adding new tools and features and making possible training for any individual using a distance and asynchronous model. The Open University of Catalonia (UOC) is a university arising from the information society that has its own virtual learning environment, a unique laboratory for educational innovation. Following the ``Bologna Declaration'' and the European Higher Education Area (EHEA), the UOC's educational model is centered on the concept of activity as a means for the student to achieve new competences and, as a distance learning institution, the UOC is increasingly committed to flexibility and adaptability of the learning process. In this context, this thesis tries to facilitate the learning process of each student by means of ICT. The work presented proposes adaptive learning paths using IMS-Learning Design (IMS-LD) in order to achieve adaptive learning. Adaptive learning provides students, at all times, activities and resources that best fits their profile, giving each student a specific learning path. Consequently, there is a constant adaptation to the progression of the students that can facilitate their learning process, becoming a first step towards personalization, one of the EHEA main objectives. Our proposal describes the conceptual design of adaptive learning paths as well as their creation and implementation using IMS-LD. It also analyzes the edition and run-time processes of the adaptive learning paths using the selected tools (ReCourse and CopperCore) showing their limitations when this adaptive scenario is taken into account and providing solutions to the encountered shortcomings. Finally, as a proof of concept, we present two different experiments performed with subjects of the department of Computer Science, Multimedia and Telecommunications of the UOC. In these experiments, different adaptive learning paths have been implemented and tested using IMS-LD, providing the basis for a first step towards the introduction of adaptive learning paths in higher education.

Ce travail de thèse s’intéresse au sujet de la normalisation dans le champ de la formation à distance. Parmi les multiples propositions de normalisation, notre intérêt porte plus particulièrement sur l’enrichissement du dernier standard de fait IMS-LD. Nous souhaitons de ce fait introduire la notion de pertinence de la normalisation qui signifie la capacité d’IMS-LD de prescrire des scénarios pédagogiques qui répondent réellement à certains principes pédagogiques. Pour notre recherche, nous nous sommes intéressés à une des composantes essentielles de l’apprentissage (Leontiev, 1981), il s’agit de la motivation à apprendre. Ce travail nous a permis d’obtenir trois principaux résultats qui ont été validés en effectuant des études de cas: il s’agit d’abord d’une démarche de scénarisation à posteriori fondée sur les théories de l’activité ; Elle décrit, à partir des traces, le déroulement effectif d’une activité d’apprentissage. Le deuxième résultat est une taxonomie fondée sur la théorie des actes de langage ; Elle permet de traduire quelques composantes de la motivation en un ensemble d’actes de langage observables dans une trace de discussion par « Chat ». Quant au troisième résultat, il s’agit d’un modèle descriptif de la motivation qui rend compte, à partir des traces, des perceptions et ses origines. Ce modèle se sert de notre taxonomie et repose sur le concept des paires adjacentes issu de l’analyse conversationnelle. Enfin, nos conclusions exposent de plus des résultats secondaires et ouvrent des perspectives pour la poursuite de notre question sur la pertinence des normes. / This thesis focuses on standardization in the field of distance learning. Among the many proposed standards, our interest focuses on the enrichment of latest standard proposal, which is the IMS-LD standard. We would therefore introduce the standardization relevance notion which means the ability of IMS-LD prescribes learning scenarios that actually meet certain educational principles. For our research, we focused on an essential component of learning (Leontiev, 1981), it is the motivation to learn. From this thesis, we obtained three main results validated by conducting case studies: first, is an activity theories’ posteriori design based approach; It describes, from traces, the actual learning activity scenario taking into account its human factors. The second result is a taxonomy based on the speech acts theory; it allowed us to translate some motivation components as a set of speech acts observed in « Chat » discussion. The third result is a motivation descriptive model that reflects, from the traces, the perceptions and their origins. This model uses our taxonomy and is based on the adjacency pairs concept derived from conversational analysis. Finally, our conclusions explain further, our secondary results and provide opportunities for continuing our question about standards relevance.

Ce travail de thèse s'intéresse au sujet de la normalisation dans le champ de la formation à distance. Parmi les multiples propositions de normalisation, notre intérêt porte plus particulièrement sur l'enrichissement du dernier standard de fait IMS-LD. Nous souhaitons de ce fait introduire la notion de pertinence de la normalisation qui signifie la capacité d'IMS-LD de prescrire des scénarios pédagogiques qui répondent réellement à certains principes pédagogiques. Pour notre recherche, nous nous sommes intéressés à une des composantes essentielles de l'apprentissage (Leontiev, 1981), il s'agit de la motivation à apprendre. Ce travail nous a permis d'obtenir trois principaux résultats qui ont été validés en effectuant des études de cas: il s'agit d'abord d'une démarche de scénarisation à posteriori fondée sur les théories de l'activité ; Elle décrit, à partir des traces, le déroulement effectif d'une activité d'apprentissage. Le deuxième résultat est une taxonomie fondée sur la théorie des actes de langage ; Elle permet de traduire quelques composantes de la motivation en un ensemble d'actes de langage observables dans une trace de discussion par " Chat ". Quant au troisième résultat, il s'agit d'un modèle descriptif de la motivation qui rend compte, à partir des traces, des perceptions et ses origines. Ce modèle se sert de notre taxonomie et repose sur le concept des paires adjacentes issu de l'analyse conversationnelle. Enfin, nos conclusions exposent de plus des résultats secondaires et ouvrent des perspectives pour la poursuite de notre question sur la pertinence des normes.