Made available in DSpace on 2016-08-29T15:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9686_DissertacaoGlaiceKellyQuirinoVF.pdf: 8495980 bytes, checksum: c14464697b49ed75804cddad8db59c14 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Embora, atualmente, engenheiros de ontologias possam contar com vários métodos e ferramentas de apoio à engenharia de ontologias, o desenvolvimento de ontologias ainda não é uma tarefa fácil, mesmo para especialistas. Nesse contexto, reúso tem sido apontado como uma abordagem promissora para a engenharia de ontologias. Reutilização em ontologias permite acelerar o processo de desenvolvimento, além de melhorar a qualidade das ontologias resultantes, uma vez que promove a aplicação de boas práticas. O uso de padrões como abordagem para favorecer o reúso tem sido bastante explorado em Engenharia de Software, no entanto, o tema é consideravelmente recente em Engenharia de Ontologias. Um padrão (pattern) pode ser definido como uma solução bem-sucedida para um problema recorrente. Assim, padrões ontológicos (PO) apresentam soluções para problemas recorrentes de modelagem. Tipicamente, POs são disponibilizados em catálogos, porém essa abordagem não favorece reúso, uma vez que em um catálogo convencional perde-se o senso de conexão entre os POs. Padrões podem ser organizados em uma Linguagem de Padrões (LP), que representa os padrões e suas relações em uma rede e define um processo para seleção e utilização dos padrões para resolução sistemática de problemas. Nesse sentido, Linguagem de Padrões Ontológicos (LPO) fornecem, além dos padrões, diretrizes para sua seleção, incluindo a sequência em que podem ser usados, as variações existentes e os caminhos possíveis, entre outros. Para facilitar o uso de uma LPO, o processo e as relações entre os padrões devem ser representados de forma clara, não ambígua e completa. Notações visuais podem ser utilizadas para prover uma representação visual da LPO e são um importante meio de comunicação entre stakeholders, uma vez que se acredita que elas transmitam informações de forma mais eficaz do que texto. Para facilitar o entendimento e potencializar o uso de uma LPO, sua notação visual deve ser cognitivamente rica. Este trabalho propõe uma notação visual para representação de LPOs. Como bases para a proposta, foram utilizados os resultados de um mapeamento sistemático que investigou notações visuais em Linguagens de Padrões de Software e resultados de um estudo experimental em que se avaliou uma notação utilizada para representar LPOs. Buscando-se obter uma notação cognitivamente rica, os princípios de PoN (Physics of Notation) foram considerados no desenvolvimento da notação. Como prova de conceito, a notação visual proposta foi utilizada na reengenharia de LPO.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEGCF.pdf: 2151341 bytes, checksum: 2582a4d133839a81e584adb3fcc3f286 (MD5) Previous issue date: 2006-05-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / Due to the increasing importance of software in society, the software engineering area has devoted continuous effort to improve the software products development process. Today, even with the technological progress, organizations are facing problems to build software within establishing time and costs. Organization and process patterns supply proven solutions to recurring software development process. These pattern categories allow reuse in higher abstract levels, that is, in organizational and process levels. However, else than improve and organize the software development process, organizations must speed up that process to attend market demands. Agile development methods such as Scrum and Extreme Programming (XP) are being often utilized due to the proposal of delivering quality software in less time. In that context, this paper proposes an organized form to use organizational and process patterns together with the Scrum agile method, to allow its extension or adaptation according to the needs of the organization that will use it. Based in use experience and using the SPEM metamodel, phases of integration of organizational and process patterns to Scrum have been proposed and used to create a Scrum extension. Scrum, as other agile methods, presents some weak points that need alternatives to improve them. So, using the phases devised, some organization and process patterns have been integrated to Scrum in order to deal with questions not approached by it. The result of a pilot evaluation study conducted to verify the advantages of that integration and of the SPEM modeling, has indicated the convenience to do them. After the application of the integration phases with some patterns and Scrum, the possibility of guidelines creation to integrate organizational and process patterns to other agile methods has been noted. / Devido à importância cada vez maior do software na sociedade, a área de Engenharia de Software vem se esforçando ao longo dos anos para melhorar o processo de desenvolvimento de produtos de software. Hoje, mesmo com o avanço da tecnologia, as organizações enfrentam problemas para construir software nos prazos e custos estabelecidos. Os padrões organizacionais e de processo fornecem soluções comprovadas para problemas recorrentes no desenvolvimento de software. Essas categorias de padrões possibilitam o reúso em níveis mais altos de abstração, ou seja, em nível organizacional e de processo. Porém, além de melhorar e organizar o processo de desenvolvimento de software, as organizações precisam acelerar esse processo para atender às demandas de mercado. Métodos ágeis de desenvolvimento como Scrum e Extreme Programming (XP) estão sendo cada vez mais utilizados, devido à sua proposta de liberar software com qualidade em prazos menores. Nesse contexto, este trabalho propõe uma forma ordenada para utilizar padrões organizacionais e de processo em conjunto com o método ágil Scrum, para possibilitar sua extensão ou adaptação, de acordo com as necessidades da organização que o utiliza. Com base em uma experiência de uso e com a utilização do meta-modelo SPEM (Software Process Engineering Metamodel) as etapas de integração dos padrões organizacionais e de processo com o Scrum foram elaboradas e utilizadas para criar uma extensão desse método. O Scrum, como outros métodos ágeis, apresenta alguns pontos fracos que necessitam de alternativas para melhorá-los. Assim, por meio das etapas elaboradas, alguns padrões organizacionais e de processo foram integrados ao Scrum para tratar as questões não abordadas por ele. O resultado de um estudo piloto de avaliação conduzido para verificar as vantagens dessa integração e da modelagem realizada com SPEM indicou a conveniência de fazê-los. Após a aplicação das etapas de integração com alguns padrões e o Scrum, notou-se a possibilidade da criação de diretrizes de integração de padrões organizacionais e de processo a outros métodos ágeis.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-11-13T18:22:20Z No. of bitstreams: 2 PEDRO HENRIQUE CACIQUE BRAGA.pdf: 27735262 bytes, checksum: e19cabdef85cc7bb976998b523e564c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-11-21T11:03:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 PEDRO HENRIQUE CACIQUE BRAGA.pdf: 27735262 bytes, checksum: e19cabdef85cc7bb976998b523e564c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T11:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 PEDRO HENRIQUE CACIQUE BRAGA.pdf: 27735262 bytes, checksum: e19cabdef85cc7bb976998b523e564c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Digital animations development is a process that covers different knowledge areas and pursuits to connect computational processes with authors’ creative ability. Creation tools existent in the market require a wide knowledge of animation principles and also present a dense learning process. For the sake of the learning curve simplification in order to get faster results, inspiration in traditional cinema and in artificial intelligence systems to create new methods is sought. In animations preproduction steps, generating faster animations (animatics) in order to get script understanding is necessary. The creation basis of those animations is the document known as storyboard, which displays visually movies plots and scene compositions. This work presents the proposition of the language SLAP (Storyboard Language for Animation Programming), which purpose is to unify different visual representations of scenic elements contained in storyboards. A formal grammar is developed for this new structure and a novel storyboards creation method is proposed in order to optimize and unify pre-production learning process. SLAP interpretation is capable of producing semiautomatic animations in several levels of complexity, elevating the ordinary storyboard to an animated document. The prototype of the tool SLAP Editor is also presented as a proof of concept and validation of the language, which uses artificial intelligence and digital image processing concepts to recognize the visual language developed. Results of user experience evaluation tests with different preproduction experience levels are also analyzed. / O desenvolvimento de animações digitais é um processo que envolve diferentes áreas do conhecimento e busca facilitar o uso de instrumentos computacionais para ampliar a capacidade criativa de autores. As ferramentas de criação do mercado requerem um vasto conhecimento dos princípios de animação e apresentam um processo de aprendizagem denso. Com o intuito de simplificar a curva de aprendizagem para que sejam obtidos resultados rápidos, busca-se inspiração no cinema tradicional e nos sistemas de Inteligência Artificial para criação de novos métodos. Na etapa de pré-produção de animações é necessário gerar animações rápidas (animatics) para entendimento do roteiro. A base de criação destas animações é o documento conhecido como storyboard, que apresenta de forma visual o enredo e a composição das cenas do filme. Este trabalho apresenta a proposta da linguagem SLAP (Storyboard Language for Animation Programming), que tem como objetivo unificar as diferentes representações visuais de elementos cênicos contidas nos storyboards. A gramática formal para esta linguagem permite um novo método de criação de storyboards a fim de otimizar e unificar o entendimento do processo de pré-produção. A interpretação da SLAP é capaz de produzir animações semiautomáticas de variados graus de complexidade, elevando o storyboard comum a um documento animado. Apresenta-se ainda o protótipo da ferramenta SLAP Editor, como prova de conceito e validação da linguagem, que utiliza conceitos de inteligência artificial e processamento digital de imagens para reconhecimento da linguagem visual criada. Também são analisados os resultados de testes com usuários de diferentes graus de experiência na pré-produção.

The development and use of computational applications to support teaching and learning, together with the evolution of mobile computing, have contributed significantly to the establishment of a new learning modality known as mobile learning. Despite the benefits and facilities offered by educational applications, some problems and issues they present must be addressed. Challenges associated with mobile learning are not limited to developmental aspects or technologies. We should also consider the pedagogical aspects of this kind of application. When dealing with domain-specific software, we must be concerned about domain requirements. Therefore, it is important to have expert knowledge in the requirements engineering team and, in the case of mobile learning applications projects, such knowledge come from educators, teachers and tutors. However, capturing and transferring tacit knowledge are not trivial tasks and a supporting mechanism that guides the requirements elicitation phase in mobile learning applications projects would be of major importance. Pattern languages as a method to describe tacit knowledge is acknowledged and could be used as a supporting mechanism. Patterns constitute a mechanism for capturing domain experience and knowledge to allow such experience and knowledge to be reapplied when a new problem is encountered. Similarly, pedagogical patterns try to capture expert knowledge of the practice of teaching and learning. Aiming to solve, or at least diminish, the problems associated with mobile learning and due the lack of pedagogical patterns for this purpose, this work aims to create a pedagogical pattern language to assist the requirements elicitation phase of mobile learning applications projects. In this context, a pedagogical pattern language, named MLearning-PL, was created. It is composed of 14 patterns and focuses on assisting in the definition of mobile applications in order to keep learners motivated and committed to using such applications, considering their different learning styles and an effective knowledge acquisition. Experimental studies comparing MLearning-PL to an ad hoc approach in a pedagogical problem resolution scenario were conducted. The results obtained provided preliminary evidences of the applicability, effectiveness and efficiency of MLearning-PL. / O desenvolvimento e a utilização de aplicações computacionais como apoio ao ensino e aprendizagem, aliados à evolução da computação móvel, tem contribuído significativamente para o estabelecimento de uma nova modalidade de ensino conhecida como aprendizagem móvel. Neste cenário, as aplicações educacionais existentes, mesmo possuindo diversos benefícios e facilidades, apresentam problemas e desafios. Os desafios associados à aprendizagem móvel não se limitam a aspectos de desenvolvimento ou tecnologias. Deve-se, também, considerar os aspectos pedagógicos deste tipo de aplicação. Ao lidar com software específico de determinado domínio, deve-se considerar os requisitos de tal domínio. Portanto, é importante ter conhecimento especializado na equipe de engenharia de requisitos e, no caso de projetos de aplicativos de aprendizagem móvel, esse conhecimento é proveniente de educadores, professores e tutores. No entanto, capturar e transferir o conhecimento tácito não é uma tarefa trivial e um mecanismo de apoio para orientar a fase de elicitação de requisitos em projetos de aplicativos de aprendizagem móvel seria de suma importância. As linguagens de padrões são reconhecidas como método para descrever o conhecimento tácito e podem ser usadas como mecanismo de apoio. Os padrões são um mecanismo para capturar a experiência e o conhecimento do domínio para permitir que ele seja reaplicado quando um novo problema for encontrado. Da mesma forma, os padrões pedagógicos tentam capturar o conhecimento especializado da prática do ensino e da aprendizagem. Com o objetivo de resolver, ou pelo menos minimizar, os problemas associados à aprendizagem móvel e devido à falta de padrões pedagógicos para este propósito, este trabalho tem como objetivo criar uma linguagem de padrões pedagógicos para auxiliar na fase de elicitação de requisitos dos projetos de aplicações de aprendizagem móvel. Neste contexto, foi criada uma linguagem de padrões pedagógicos, denominada MLearning-PL, composta por 14 padrões e cujo foco é auxiliar na definição de aplicativos móveis de maneira a manter os apredizes motivados e comprometidos ao usar tais aplicativos, considerando seus diferentes estilos de aprendizagem e uma aquisição de conhecimento efetiva. Estudos experimentais comparando a MLearning- PL a uma abordagem ad hoc em um cenário de resolução de problemas pedagógicos foram realizados. Os resultados obtidos forneceram evidências preliminares a respeito da aplicabilidade, eficácia e eficiência da MLearning-PL.

A necessidade de evolução de sistemas legados tem aumentado significativamente com o surgimento de novas tecnologias. Para apoiar essa tendência, diversos métodos de reengenharia têm sido propostos. No entanto, poucos possuem apoio computacional efetivo, alguns utilizam padrões de projeto ou padrões específicos de reengenharia, e nenhum utiliza framework baseado em linguagem de padrões. Este trabalho está inserido no domínio de Sistemas de Informação. Propõe a elaboração de um arcabouço de reengenharia ágil baseado em framework, que realiza a engenharia reversa do sistema legado com o apoio de linguagem de padrões de análise, fornecendo entendimento e documentação necessários para instanciar o framework. O entendimento do sistema legado também é apoiado pela sua execução, por meio de casos de teste. Esses casos de teste são utilizados posteriormente para validar o sistema alvo. O framework, cuja construção é baseada em linguagem de padrões, é utilizado para obter o projeto e a implementação do sistema alvo. Para permitir a reengenharia com o apoio do arcabouço definido, um processo ágil de reengenharia foi criado. Como no desenvolvimento de software, grande parte do tempo da reengenharia é despendido com atividades de VV&T. Para minimizar esse problema, uma abordagem de reúso de teste é proposta. Essa abordagem agrega recursos de teste aos padrões da linguagem de padrões de análise, permitindo o reúso, não somente das soluções de análise, como também dos recursos de testes associados. O uso de framework na reengenharia de software colabora para a sua evolução, pois o domínio ao qual pertence pode evoluir, já que nem todos os requisitos do domínio do framework podem ter sido elicitados durante o seu desenvolvimento. Assim, nesta tese é proposto também um processo de evolução de frameworks de aplicação. Os processos e a abordagem propostos são associados ao arcabouço definido para apoiar sua efetividade. Além disso, para avaliar o processo ágil de reengenharia, que fornece reúso em diversos níveis de abstração, um pacote de experimentação também é parcialmente definido. Estudos de caso e exemplos de uso foram conduzidos com os produtos definidos. Ressalta-se que outros estudos devem ser conduzidos para permitir a determinação de resultados com significância estatística. / The need to evolve legacy systems has increased significantly with the advent of new technologies. To support this tendency, several reengineering methods have been proposed. However, few have effective computing support, some use design patterns or reengineering specific patterns and none use pattern language-based frameworks. This thesis's theme belongs to the Information Systems domain. An agile framework based reengineering infrastructure is proposed for the legacy system reverse engineering with the support of an analysis pattern language; also provided the understanding and documentation necessary for framework instantiation. The legacy system understanding is also supported by its execution with test cases. These are also subsequently used to validate the target system. The framework, whose construction is based on the analysis pattern language, is used to obtain the target system design and implementation. To allow the reengineering with the infrastructure support, an agile reengineering process has been created. As in software development, a large portion of the reengineering time is spent with VV&T activities. To minimize this problem, a testing reuse approach is proposed in this thesis. This approach aggregates test resources to the patterns of the analysis pattern language allowing reuse, not only of the analysis solutions, but also of the associated test resources. The framework used in software reengineering contributes to its evolution, as the domain to which they belong may evolve, and some of the framework domain requirements might not have been elicited during its development. Thus, in this thesis, a process for application framework evolution is also proposed. The processes and the approach are associated to the infrastructure defined to support its effectiveness. Furthermore, to evaluate the agile reengineering process that provides reuse at several abstraction levels, an experimentation package is also partially defined. Case studies and examples of use have been conducted with the products defined. We stress that other studies have to be done to enable the determination of results with statistical significance.

A necessidade de evolução de sistemas legados tem aumentado significativamente com o surgimento de novas tecnologias. Para apoiar essa tendência, diversos métodos de reengenharia têm sido propostos. No entanto, poucos possuem apoio computacional efetivo, alguns utilizam padrões de projeto ou padrões específicos de reengenharia, e nenhum utiliza framework baseado em linguagem de padrões. Este trabalho está inserido no domínio de Sistemas de Informação. Propõe a elaboração de um arcabouço de reengenharia ágil baseado em framework, que realiza a engenharia reversa do sistema legado com o apoio de linguagem de padrões de análise, fornecendo entendimento e documentação necessários para instanciar o framework. O entendimento do sistema legado também é apoiado pela sua execução, por meio de casos de teste. Esses casos de teste são utilizados posteriormente para validar o sistema alvo. O framework, cuja construção é baseada em linguagem de padrões, é utilizado para obter o projeto e a implementação do sistema alvo. Para permitir a reengenharia com o apoio do arcabouço definido, um processo ágil de reengenharia foi criado. Como no desenvolvimento de software, grande parte do tempo da reengenharia é despendido com atividades de VV&T. Para minimizar esse problema, uma abordagem de reúso de teste é proposta. Essa abordagem agrega recursos de teste aos padrões da linguagem de padrões de análise, permitindo o reúso, não somente das soluções de análise, como também dos recursos de testes associados. O uso de framework na reengenharia de software colabora para a sua evolução, pois o domínio ao qual pertence pode evoluir, já que nem todos os requisitos do domínio do framework podem ter sido elicitados durante o seu desenvolvimento. Assim, nesta tese é proposto também um processo de evolução de frameworks de aplicação. Os processos e a abordagem propostos são associados ao arcabouço definido para apoiar sua efetividade. Além disso, para avaliar o processo ágil de reengenharia, que fornece reúso em diversos níveis de abstração, um pacote de experimentação também é parcialmente definido. Estudos de caso e exemplos de uso foram conduzidos com os produtos definidos. Ressalta-se que outros estudos devem ser conduzidos para permitir a determinação de resultados com significância estatística. / The need to evolve legacy systems has increased significantly with the advent of new technologies. To support this tendency, several reengineering methods have been proposed. However, few have effective computing support, some use design patterns or reengineering specific patterns and none use pattern language-based frameworks. This thesis's theme belongs to the Information Systems domain. An agile framework based reengineering infrastructure is proposed for the legacy system reverse engineering with the support of an analysis pattern language; also provided the understanding and documentation necessary for framework instantiation. The legacy system understanding is also supported by its execution with test cases. These are also subsequently used to validate the target system. The framework, whose construction is based on the analysis pattern language, is used to obtain the target system design and implementation. To allow the reengineering with the infrastructure support, an agile reengineering process has been created. As in software development, a large portion of the reengineering time is spent with VV&T activities. To minimize this problem, a testing reuse approach is proposed in this thesis. This approach aggregates test resources to the patterns of the analysis pattern language allowing reuse, not only of the analysis solutions, but also of the associated test resources. The framework used in software reengineering contributes to its evolution, as the domain to which they belong may evolve, and some of the framework domain requirements might not have been elicited during its development. Thus, in this thesis, a process for application framework evolution is also proposed. The processes and the approach are associated to the infrastructure defined to support its effectiveness. Furthermore, to evaluate the agile reengineering process that provides reuse at several abstraction levels, an experimentation package is also partially defined. Case studies and examples of use have been conducted with the products defined. We stress that other studies have to be done to enable the determination of results with statistical significance.

The development and use of computational applications to support teaching and learning, together with the evolution of mobile computing, have contributed significantly to the establishment of a new learning modality known as mobile learning. Despite the benefits and facilities offered by educational applications, some problems and issues they present must be addressed. Challenges associated with mobile learning are not limited to developmental aspects or technologies. We should also consider the pedagogical aspects of this kind of application. When dealing with domain-specific software, we must be concerned about domain requirements. Therefore, it is important to have expert knowledge in the requirements engineering team and, in the case of mobile learning applications projects, such knowledge come from educators, teachers and tutors. However, capturing and transferring tacit knowledge are not trivial tasks and a supporting mechanism that guides the requirements elicitation phase in mobile learning applications projects would be of major importance. Pattern languages as a method to describe tacit knowledge is acknowledged and could be used as a supporting mechanism. Patterns constitute a mechanism for capturing domain experience and knowledge to allow such experience and knowledge to be reapplied when a new problem is encountered. Similarly, pedagogical patterns try to capture expert knowledge of the practice of teaching and learning. Aiming to solve, or at least diminish, the problems associated with mobile learning and due the lack of pedagogical patterns for this purpose, this work aims to create a pedagogical pattern language to assist the requirements elicitation phase of mobile learning applications projects. In this context, a pedagogical pattern language, named MLearning-PL, was created. It is composed of 14 patterns and focuses on assisting in the definition of mobile applications in order to keep learners motivated and committed to using such applications, considering their different learning styles and an effective knowledge acquisition. Experimental studies comparing MLearning-PL to an ad hoc approach in a pedagogical problem resolution scenario were conducted. The results obtained provided preliminary evidences of the applicability, effectiveness and efficiency of MLearning-PL. / O desenvolvimento e a utilização de aplicações computacionais como apoio ao ensino e aprendizagem, aliados à evolução da computação móvel, tem contribuído significativamente para o estabelecimento de uma nova modalidade de ensino conhecida como aprendizagem móvel. Neste cenário, as aplicações educacionais existentes, mesmo possuindo diversos benefícios e facilidades, apresentam problemas e desafios. Os desafios associados à aprendizagem móvel não se limitam a aspectos de desenvolvimento ou tecnologias. Deve-se, também, considerar os aspectos pedagógicos deste tipo de aplicação. Ao lidar com software específico de determinado domínio, deve-se considerar os requisitos de tal domínio. Portanto, é importante ter conhecimento especializado na equipe de engenharia de requisitos e, no caso de projetos de aplicativos de aprendizagem móvel, esse conhecimento é proveniente de educadores, professores e tutores. No entanto, capturar e transferir o conhecimento tácito não é uma tarefa trivial e um mecanismo de apoio para orientar a fase de elicitação de requisitos em projetos de aplicativos de aprendizagem móvel seria de suma importância. As linguagens de padrões são reconhecidas como método para descrever o conhecimento tácito e podem ser usadas como mecanismo de apoio. Os padrões são um mecanismo para capturar a experiência e o conhecimento do domínio para permitir que ele seja reaplicado quando um novo problema for encontrado. Da mesma forma, os padrões pedagógicos tentam capturar o conhecimento especializado da prática do ensino e da aprendizagem. Com o objetivo de resolver, ou pelo menos minimizar, os problemas associados à aprendizagem móvel e devido à falta de padrões pedagógicos para este propósito, este trabalho tem como objetivo criar uma linguagem de padrões pedagógicos para auxiliar na fase de elicitação de requisitos dos projetos de aplicações de aprendizagem móvel. Neste contexto, foi criada uma linguagem de padrões pedagógicos, denominada MLearning-PL, composta por 14 padrões e cujo foco é auxiliar na definição de aplicativos móveis de maneira a manter os apredizes motivados e comprometidos ao usar tais aplicativos, considerando seus diferentes estilos de aprendizagem e uma aquisição de conhecimento efetiva. Estudos experimentais comparando a MLearning- PL a uma abordagem ad hoc em um cenário de resolução de problemas pedagógicos foram realizados. Os resultados obtidos forneceram evidências preliminares a respeito da aplicabilidade, eficácia e eficiência da MLearning-PL.

Massive Open Online Courses (MOOCs) hold the potential to open up educational opportunities and learning experiences to a global audience by combining recent technological advances with technology-enhanced learning. In general, MOOCs are considered online courses that require no prior qualifications for entry, can be accessed by anyone, and attract a diverse audience from a variety of learning and professional backgrounds. However, MOOC teams (including instructors and learning designers, among others) face several challenges when designing for learning in this context. In this work, two main challenges are investigated and approached, namely the lack of well-defined and validated learning design strategies to support practitioners in the MOOC development, and the poor pedagogical design models adopted in MOOCs, which are generally based on traditional classroom formats, such as teacher-centered approaches and content-based learning. Thus, the purpose of this work is to propose a learning design strategy, named Learning Design Framework for MOOCs (LDF4MOOCs), which is grounded on Software Engineering mechanisms and systematic procedures to ensure the standardization and the productivity of all the aspects involved in the MOOC development process. LDF4MOOCs consists of: (i) a MOOC Life Cycle process, which describes fundamental steps to plan, offer, and evaluate a MOOC; (ii) an Educational Design Pattern Language for MOOCs, which is based on problems and recurring solutions to solve the main activities described in the life cycle; and (iii) the related supporting resources. LDF4MOOCs is also pedagogically informed by Flipped Learning ideas, including active learning strategies, self-regulated learning, competency-based design, learner-centered learning, among others. LDF4MOOCs and its elements were evaluated through an experimental study, three case studies, and two expert reviews as internal evaluation methods. Additionally, a field evaluation with educators using the framework as a guide to design their MOOCs was considered as an external evaluation method. The obtained results indicated that LDF4MOOCs has a positive impact on the design for learning in MOOCs, suggesting that our strategy can be effectively applied to support and enhance MOOC development. / Cursos Online Abertos e Massivos (MOOCs) possuem o potencial de abrir oportunidades educacionais e experiências de aprendizado para um público global, combinando os avanços tecnológicos recentes e a aprendizagem mediada pela tecnologia. Em geral, eles são considerados cursos virtuais que não exigem qualificações prévias para a entrada, podem ser acessados por qualquer pessoa e atraem um público diversificado, com uma variedade de experiências e qualificações profissionais. No entanto, equipes responsáveis por desenvolverem MOOCs (incluindo instrutores e projetistas de aprendizagem, entre outros) deparam-se com vários desafios ao projetar para a aprendizagem nesse contexto. Neste trabalho, duas lacunas principais são investigadas e abordadas: a falta de estratégias de projeto de aprendizagem bem definidas e validadas para apoiar os profissionais no desenvolvimento de MOOCs; e as limitações nos modelos de projeto pedagógico adotados, geralmente baseados em formatos tradicionais de sala de aula, tais como abordagens centradas no professor e a aprendizagem baseada em conteúdo. O objetivo deste trabalho é propor e validar uma estratégia de projeto de aprendizagem denominada Learning Design Framework for MOOCs (LDF4MOOCs), baseada em mecanismos de Engenharia de Software e procedimentos sistemáticos para garantir a padronização e a produtividade de todos os aspectos envolvidos no processo de desenvolvimento de MOOCs. LDF4MOOCs consiste em: (i) um processo do ciclo de vida para MOOCs, que descreve etapas fundamentais para planejar, oferecer e avaliar um MOOC; (ii) uma Linguagem de Padrões de Projeto Educacional para MOOCs, baseada em problemas e soluções recorrentes para resolver as principais atividades descritas no ciclo de vida; e (iii) recursos de apoio relacionados. LDF4MOOCs também é pedagogicamente informado pelas ideias de Flipped Learning, incluindo estratégias de aprendizagem ativa, aprendizado autorregulado, projeto baseado em competências, aprendizado centrado no aluno, entre outros. O framework e seus elementos foram validados internamente por meio de um estudo experimental, três estudos de caso e duas revisões por especialistas. Adicionalmente, um estudo de campo envolvendo educadores que usaram o LDF4MOOCs como uma guia para desenvolver seus MOOCs foi utilizado como método de validação externa. Os resultados obtidos indicam que LDF4MOOCs apresenta um impacto positivo no projeto de aprendizagem para MOOCs, sugerindo que tal estratégia pode ser efetivamente aplicada para apoiar e melhorar o desenvolvimento de MOOCs.

Massive Open Online Courses (MOOCs) hold the potential to open up educational opportunities and learning experiences to a global audience by combining recent technological advances with technology-enhanced learning. In general, MOOCs are considered online courses that require no prior qualifications for entry, can be accessed by anyone, and attract a diverse audience from a variety of learning and professional backgrounds. However, MOOC teams (including instructors and learning designers, among others) face several challenges when designing for learning in this context. In this work, two main challenges are investigated and approached, namely the lack of well-defined and validated learning design strategies to support practitioners in the MOOC development, and the poor pedagogical design models adopted in MOOCs, which are generally based on traditional classroom formats, such as teacher-centered approaches and content-based learning. Thus, the purpose of this work is to propose a learning design strategy, named Learning Design Framework for MOOCs (LDF4MOOCs), which is grounded on Software Engineering mechanisms and systematic procedures to ensure the standardization and the productivity of all the aspects involved in the MOOC development process. LDF4MOOCs consists of: (i) a MOOC Life Cycle process, which describes fundamental steps to plan, offer, and evaluate a MOOC; (ii) an Educational Design Pattern Language for MOOCs, which is based on problems and recurring solutions to solve the main activities described in the life cycle; and (iii) the related supporting resources. LDF4MOOCs is also pedagogically informed by Flipped Learning ideas, including active learning strategies, self-regulated learning, competency-based design, learner-centered learning, among others. LDF4MOOCs and its elements were evaluated through an experimental study, three case studies, and two expert reviews as internal evaluation methods. Additionally, a field evaluation with educators using the framework as a guide to design their MOOCs was considered as an external evaluation method. The obtained results indicated that LDF4MOOCs has a positive impact on the design for learning in MOOCs, suggesting that our strategy can be effectively applied to support and enhance MOOC development. / Cursos Online Abertos e Massivos (MOOCs) possuem o potencial de abrir oportunidades educacionais e experiências de aprendizado para um público global, combinando os avanços tecnológicos recentes e a aprendizagem mediada pela tecnologia. Em geral, eles são considerados cursos virtuais que não exigem qualificações prévias para a entrada, podem ser acessados por qualquer pessoa e atraem um público diversificado, com uma variedade de experiências e qualificações profissionais. No entanto, equipes responsáveis por desenvolverem MOOCs (incluindo instrutores e projetistas de aprendizagem, entre outros) deparam-se com vários desafios ao projetar para a aprendizagem nesse contexto. Neste trabalho, duas lacunas principais são investigadas e abordadas: a falta de estratégias de projeto de aprendizagem bem definidas e validadas para apoiar os profissionais no desenvolvimento de MOOCs; e as limitações nos modelos de projeto pedagógico adotados, geralmente baseados em formatos tradicionais de sala de aula, tais como abordagens centradas no professor e a aprendizagem baseada em conteúdo. O objetivo deste trabalho é propor e validar uma estratégia de projeto de aprendizagem denominada Learning Design Framework for MOOCs (LDF4MOOCs), baseada em mecanismos de Engenharia de Software e procedimentos sistemáticos para garantir a padronização e a produtividade de todos os aspectos envolvidos no processo de desenvolvimento de MOOCs. LDF4MOOCs consiste em: (i) um processo do ciclo de vida para MOOCs, que descreve etapas fundamentais para planejar, oferecer e avaliar um MOOC; (ii) uma Linguagem de Padrões de Projeto Educacional para MOOCs, baseada em problemas e soluções recorrentes para resolver as principais atividades descritas no ciclo de vida; e (iii) recursos de apoio relacionados. LDF4MOOCs também é pedagogicamente informado pelas ideias de Flipped Learning, incluindo estratégias de aprendizagem ativa, aprendizado autorregulado, projeto baseado em competências, aprendizado centrado no aluno, entre outros. O framework e seus elementos foram validados internamente por meio de um estudo experimental, três estudos de caso e duas revisões por especialistas. Adicionalmente, um estudo de campo envolvendo educadores que usaram o LDF4MOOCs como uma guia para desenvolver seus MOOCs foi utilizado como método de validação externa. Os resultados obtidos indicam que LDF4MOOCs apresenta um impacto positivo no projeto de aprendizagem para MOOCs, sugerindo que tal estratégia pode ser efetivamente aplicada para apoiar e melhorar o desenvolvimento de MOOCs.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3276.pdf: 2803726 bytes, checksum: df932fa4f96049ba4e039732b3b37e42 (MD5) Previous issue date: 2010-09-17 / Universidade Federal de Minas Gerais / GRN (Gestão de Recursos de Negócio Business Resource Management) pattern language provides a set of patterns in analysis level to support the development of applications which deal with rental, purchase, sale and maintenance transactions of a good or service. GRENJ-OO is an object-oriented (OO) application framework built to support the instantiation of Java applications in the GRN domain. GRENJ-OO instantiates applications that include in their architecture all framework variabilities. The units of this framework, which implement each GRN pattern and their variants, are highly coupled between them, because there are concern tangling and concern scattering related to each one of those patterns. So, the aspect-orientation (OA) techniques were used in each pattern to minimize those problems and a new framework version was obtained, called GRENJ-OA. The improvements of separation of concerns, the coupling reduction, the cohesion increasing and the reduction of the number of lines of code of the majority of the patterns implemented in GRENJ-OA was the result reached after performing a quantitative evaluation based on separation of concerns, coupling, cohesion and size metrics. From the approach used to modularize this framework is introduced the Framework Product Line concept, that consists in a product line which their products are frameworks instead of software applications. From the GRENJ-OO modularization was also possible to extract a process that can be applied to modularize frameworks. This process aims to transform a framework in a Framework Product Line. / A linguagem de padrões GRN (Gestão de Recursos de Negócio) fornece um conjunto de padrões em nível de análise que apóiam o desenvolvimento de aplicações que tratam de transações de aluguel, compra, venda e manutenção de um bem ou serviço. GRENJ-OO é um framework de aplicação orientado a objetos (OO) construído para apoiar a instanciação de aplicações no domínio da GRN na linguagem Java. O framework GRENJ-OO instancia aplicações que incluem em sua arquitetura todas as variabilidades do framework. As unidades desse framework, que implementam cada padrão da GRN e suas variantes, estão altamente acopladas entre si, em virtude da existência de entrelaçamento e espalhamento de interesses relacionados a cada um desses padrões. Assim, a orientação a aspectos (OA) foi utilizada em cada um dos padrões a fim de minimizar esses problemas e uma nova versão do framework foi obtida, denominada GRENJ-OA. A melhoria dos níveis de separação de interesses, a redução do acoplamento, o aumento da coesão e redução do número de linhas de código da maioria dos padrões implementados no GRENJ-OA foram os resultados obtidos após a realização de uma avaliação quantitativa com base em métricas de separação de interesses, acoplamento, coesão e tamanho. A partir da abordagem utilizada na modularização desse framework, é introduzido o conceito de Linha de Produtos de Frameworks, que consiste em uma linha de produtos na qual seus produtos são frameworks, ao invés de aplicações de software. Com a modularização do GRENJ-OO também foi possível extrair um processo, que pode ser aplicado na modularização de frameworks. Esse processo tem o objetivo de transformar um framework em uma Linha de Produtos de Frameworks.