Tese de mestrado. Multimédia. Cultura e Artes. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2012

BARROS FILHO, Edgar Marçal de. UFC-Inventor: um ambiente para modelagem e geração de aplicações para Aulas de Campo Ubíquas. 2016. 165 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jonatas Martins (jonatasmartins@lia.ufc.br) on 2017-06-23T11:19:18Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_embarrosfilho.pdf: 4076483 bytes, checksum: 1805ad6ac0736770887581d8cfe284f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-06-23T13:05:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_embarrosfilho.pdf: 4076483 bytes, checksum: 1805ad6ac0736770887581d8cfe284f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T13:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_embarrosfilho.pdf: 4076483 bytes, checksum: 1805ad6ac0736770887581d8cfe284f2 (MD5) Previous issue date: 2016 / Field trips (or field classes) promote the scientific spirit of the students by increasing the ability of observation and discovery in various areas of knowledge. By incorporating ubiquitous technologies, such as sensors and actuators, in the field classes (here called Ubiquitous Field Classes), they show benefits when compared to traditional classes. However, the development of ubiquitous systems has challenges, such as seamless treatment of the devices heterogeneity; absence of fixed communication infrastructure; dynamics of the computational elements of the environment; and support for user mobility. In the literature review, we have not found a tool that enables modeling and generation of cross-platform applications for ubiquitous field classes aimed at teaching professionals with little or no knowledge of programming. This document presents a doctoral thesis that consists of a computational environment called the Ubiquitous Field Classes Inventor (UFC-Inventor), which comprises of a modeling language and integrated systems. Together, they enhance the use of ubiquitous technologies in field classes. Thus, teaching professionals can create graphical models of their field classes and, from it, generate cross-platform ubiquitous applications to be used by students. First, we conducted a systematic mapping study with articles on experiences on the use of ubiquitous technology in education. From this survey, we identified some important requirements for ubiquitous field classes. From them, we designed and implemented the UFC-Inventor and its components. The first component is the ML4UL (Modeling Language for Ubiquitous Learning), a domain specific language focused on representation of ubiquitous field classes through an open and reusable specification. The UFC-GLM module, indeed, allows graphic modeling of the field classes with ubiquitous computing resources. The third module is the UFC-Generator, which is responsible for generating the ubiquitous applications. We carried out an evaluation of UFC Inventor with five teachers aim at verifying the usability of the environment. Also, we implemented a case study in the field with seventeen students. The results of both evaluation experiments suggest the acceptance of the UFC-Inventor and indicate that its execution has occurred correctly. / As aulas de campo promovem o espírito científico dos alunos por meio do aumento da capacidade de observação e descoberta em diversas áreas do conhecimento. Ao incorporar tecnologias ubíquas, como sensores e atuadores, nas aulas de campo (aqui denominadas Aulas de Campo Ubíquas), estas apresentam benefícios quando comparadas às tradicionais. Entretanto, o desenvolvimento de sistemas ubíquos impõe desafios, tais como: tratamento de forma transparente da heterogeneidade dos dispositivos; ausência de infraestrutura de comunicação fixa; dinamicidade dos elementos computacionais do ambiente; e o suporte à mobilidade dos usuários. Em levantamento bibliográfico realizado, não foi encontrada uma ferramenta que possibilitasse a modelagem e a geração de aplicações multiplataforma para aulas de campo ubíquas voltadas aos profissionais de ensino com pouco ou nenhum conhecimento sobre programação. Sendo assim, esta tese propõe um ambiente computacional, composto por uma linguagem de modelagem e dois sistemas integrados, para favorecer a utilização das tecnologias ubíquas em aulas de campo: o Ubiquitous Field Classes Inventor (UFC-Inventor). Com este ambiente, profissionais de ensino podem criar modelos gráficos de suas aulas de campo e, a partir deles, gerar aplicações ubíquas multiplataforma para serem usadas pelos alunos em campo. A construção do ambiente foi iniciada a partir da realização de um mapeamento sistemático com artigos que relatavam experiências sobre o uso das tecnologias ubíquas na educação. De acordo com esse levantamento, foi identificado um conjunto de requisitos essenciais para as aulas de campo ubíquas. Considerando esses requisitos, esta tese apresenta o UFC-Inventor e seus componentes: a ML4UL (Modeling Language for Ubiquitous learning), uma linguagem específica de domínio, cuja especificação é aberta e reutilizável, voltada para representação das aulas de campo ubíquas; o módulo UFC-GLM, para modelagem gráfica das aulas de campo com recursos de computação ubíqua; e, o módulo UFC-Generator, que possibilita a geração das aplicações ubíquas para diferentes sistemas operacionais. Para validar o ambiente, foi realizada uma avaliação com cinco professores sobre a usabilidade do ambiente e um estudo de caso em uma aula de campo com dezessete alunos. Considerando a análise das respostas aos questionários aplicados com os usuários e o funcionamento do ambiente no estudo de caso, os resultados sugerem a aceitação do ambiente e indicam a execução adequada do UFC-Inventor.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabiolaMF.pdf: 568153 bytes, checksum: 4cec40a6fc34d628a8e8fe5e16c741ff (MD5) Previous issue date: 2008-08-08 / It is increasingly common use of a single computer system using different devices - personal computers, telephones cellular and others - and software platforms - systems graphical user interfaces, Web and other systems. Depending on the technologies involved, different software architectures may be employed. For example, in Web systems, it utilizes architecture client-server - usually extended in three layers. In systems with graphical interfaces, it is common architecture with the style MVC. The use of architectures with different styles hinders the interoperability of systems with multiple platforms. Another aggravating is that often the user interface in each of the devices have structure, appearance and behaviour different on each device, which leads to a low usability. Finally, the user interfaces specific to each of the devices involved, with distinct features and technologies is a job that needs to be done individually and not allow scalability. This study sought to address some of these problems by presenting a reference architecture platform-independent and that allows the user interface can be built from an abstract specification described in the language in the specification of the user interface, the MML. This solution is designed to offer greater interoperability between different platforms, greater consistency between the user interfaces and greater flexibility and scalability for the incorporation of new devices / ? cada vez mais comum o uso de um mesmo sistema computacional utilizando diferentes dispositivos computadores pessoais, telefones celulares e outros e plataformas de software sistemas de interfaces de usu?rio gr?ficas, sistemas WEB e outros. Dependendo das tecnologias envolvidas, arquiteturas de software distintas podem ser empregadas. Por exemplo, em sistemas WEB, utiliza-se uma arquitetura cliente-servidor normalmente estendida em tr?s camadas. Em sistemas com interfaces gr?ficas, ? mais comum arquiteturas com o estilo MVC. A utiliza??o de arquiteturas com diferentes estilos dificulta a interoperabilidade de sistemas com m?ltiplas plataformas. Um outro agravante ? que muitas vezes, as interfaces de usu?rio em cada um dos dispositivos possuem estrutura, apar?ncia e comportamentos diferentes em cada dispositivo, o que leva a uma baixa usabilidade. Por fim, as interfaces de usu?rio espec?ficas para cada um dos dispositivos envolvidos, com caracter?sticas e tecnologias distintas ? um trabalho que precisa ser realizado individualmente e n?o permite escalabilidade. Esse trabalho procura resolver alguns destes problemas apresentando uma arquitetura de refer?ncia independente de plataforma e que possibilita que a interface de usu?rio possa ser constru?da a partir de uma especifica??o abstrata descrita na linguagem de especifica??o de interface de usu?rio, a IMML. Esta solu??o visa oferecer uma maior interoperabilidade entre as diferentes plataformas, uma maior consist?ncia entre as interfaces de usu?rio e maior flexibilidade e escalabilidade para a incorpora??o de novos dispositivos