Este trabalho apresenta uma proposta de infra-estrutura de software sensível ao contexto para a computação ubíqua (ubicomp) denominada Continuum. A área de ubicomp, também chamada de computação pervasiva, pressupõe uma forte integração com o mundo real, com foco no usuário e na manutenção de alta transparência. Para o desenvolvimento de aplicativos nesse cenário, é necessária uma infra-estrutura de software adequada. A infra-estrutura projetada é baseada no padrão da arquitetura orientada a serviços (service-oriented architecture ou SOA), fazendo uso de framework e middleware, e empregando uma redefinição da semântica siga-me. Nessa visão redefinida, os usuários podem ir para qualquer lugar carregando os dados e os aplicativos que desejam, os quais podem ser usados de forma imperceptível e integrada com o mundo real (seamless integration). O foco particular desse trabalho é sensibilidade ao contexto: a percepção de características relacionadas aos usuários e ao entorno. No trabalho são considerados os recursos disponíveis no ambiente e é mantida a história dos dados de contexto. Além disso, é proposta a representação do contexto para promover raciocínio e compartilhamento de conhecimento, empregando uma ontologia. Dessa forma, contexto é representado de uma maneira formal e bastante expressiva, diferente de muitas soluções existentes hoje em dia que ainda usam modelos de representação ad hoc. Esta tese está então na interseção destas três áreas principais: infra-estrutura de software para ubicomp, sensibilidade ao contexto e ontologias. No desenvolvimento desta tese, também examina-se o campo da computação ubíqua, e sugere-se um modelo de arquitetura geral que enfrente esses desafios fundamentais. Baseado nos requisitos estabelecidos para esse modelo, propõe-se um conjunto de serviços para o Continuum. Os serviços são projetados considerando o trabalho previamente desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, mais especificamente o projeto ISAM, e particularmente o middleware EXEHDA. A proposta estende esses projetos, adicionando aspectos que não haviam sido considerados no momento do seu desenvolvimento. Particularmente, o suporte a sensibilidade de contexto é melhorado com a proposta de uma ontologia para a formalização da informação de contexto. Algumas análises, usando a metodologia de estudo de caso, foram conduzidas para apreciar as principais proposições da tese. Baseado nessas avaliações, foram apresentadas algumas lições aprendidas e traçada a conclusão do trabalho. Como resultado, Continuum é uma infra-estrutura de software que endereça muitos aspectos da computação ubíqua, integrando imperceptivelmente diferentes desafios. / The present work is a proposal of a context-aware software infrastructure for ubiquitous computing (ubicomp) named Continuum. The ubicomp area, also called pervasive computing, presupposes a strong integration with the real world, with focus on the user and on keeping high transparency. For the development of applications in this scenario, we need an adequate software infrastructure. The infrastructure designed in this work is based on service-oriented architecture (SOA), making use of framework and middleware, and employing a redefinition of follow-me semantics. In this redefined vision, users can go anywhere carrying the data and application they want, which they can use in a seamlessly integrated fashion with the real world. The specific focus of our work is context awareness: the perception of characteristics related to users and surroundings. We consider the resources available in the environment and keep a history of context data. Furthermore, we propose the representation of context to promote reasoning and knowledge sharing, using ontology. In this way, context is represented in a considerably expressive, formal approach, different from many solutions that exist today, which still use ad hoc representations models. Our work is then at the intersection of these three main areas: software infrastructures for ubicomp, context awareness, and ontologies. In the development of this thesis, we also survey the field of ubiquitous computing, suggesting a general architectural model to deal with its fundamental challenges. Based on the established requirements for this model, we propose a set of services for Continuum. The services are designed considering the previous works developed by our research group, namely ISAM (Infra-estrutura de Suporte às Aplicações Móveis – Mobile Applications Support Infrastructure), and particularly the middleware EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications). We further extend these projects, by adding aspects to them that had not been considered at the time of their development. Particularly, we improve context awareness support, proposing an ontology for the formalization of context information. We have conducted some analysis, using case study methodology, to evaluate the main propositions of our work. Based on these assessments, we present lessons learned and draw the conclusion of our work. As a result, Continuum is a software infrastructure that addresses many aspects of ubiquitous computing, seamlessly integrating many different challenges.

Este trabalho apresenta uma proposta de infra-estrutura de software sensível ao contexto para a computação ubíqua (ubicomp) denominada Continuum. A área de ubicomp, também chamada de computação pervasiva, pressupõe uma forte integração com o mundo real, com foco no usuário e na manutenção de alta transparência. Para o desenvolvimento de aplicativos nesse cenário, é necessária uma infra-estrutura de software adequada. A infra-estrutura projetada é baseada no padrão da arquitetura orientada a serviços (service-oriented architecture ou SOA), fazendo uso de framework e middleware, e empregando uma redefinição da semântica siga-me. Nessa visão redefinida, os usuários podem ir para qualquer lugar carregando os dados e os aplicativos que desejam, os quais podem ser usados de forma imperceptível e integrada com o mundo real (seamless integration). O foco particular desse trabalho é sensibilidade ao contexto: a percepção de características relacionadas aos usuários e ao entorno. No trabalho são considerados os recursos disponíveis no ambiente e é mantida a história dos dados de contexto. Além disso, é proposta a representação do contexto para promover raciocínio e compartilhamento de conhecimento, empregando uma ontologia. Dessa forma, contexto é representado de uma maneira formal e bastante expressiva, diferente de muitas soluções existentes hoje em dia que ainda usam modelos de representação ad hoc. Esta tese está então na interseção destas três áreas principais: infra-estrutura de software para ubicomp, sensibilidade ao contexto e ontologias. No desenvolvimento desta tese, também examina-se o campo da computação ubíqua, e sugere-se um modelo de arquitetura geral que enfrente esses desafios fundamentais. Baseado nos requisitos estabelecidos para esse modelo, propõe-se um conjunto de serviços para o Continuum. Os serviços são projetados considerando o trabalho previamente desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, mais especificamente o projeto ISAM, e particularmente o middleware EXEHDA. A proposta estende esses projetos, adicionando aspectos que não haviam sido considerados no momento do seu desenvolvimento. Particularmente, o suporte a sensibilidade de contexto é melhorado com a proposta de uma ontologia para a formalização da informação de contexto. Algumas análises, usando a metodologia de estudo de caso, foram conduzidas para apreciar as principais proposições da tese. Baseado nessas avaliações, foram apresentadas algumas lições aprendidas e traçada a conclusão do trabalho. Como resultado, Continuum é uma infra-estrutura de software que endereça muitos aspectos da computação ubíqua, integrando imperceptivelmente diferentes desafios. / The present work is a proposal of a context-aware software infrastructure for ubiquitous computing (ubicomp) named Continuum. The ubicomp area, also called pervasive computing, presupposes a strong integration with the real world, with focus on the user and on keeping high transparency. For the development of applications in this scenario, we need an adequate software infrastructure. The infrastructure designed in this work is based on service-oriented architecture (SOA), making use of framework and middleware, and employing a redefinition of follow-me semantics. In this redefined vision, users can go anywhere carrying the data and application they want, which they can use in a seamlessly integrated fashion with the real world. The specific focus of our work is context awareness: the perception of characteristics related to users and surroundings. We consider the resources available in the environment and keep a history of context data. Furthermore, we propose the representation of context to promote reasoning and knowledge sharing, using ontology. In this way, context is represented in a considerably expressive, formal approach, different from many solutions that exist today, which still use ad hoc representations models. Our work is then at the intersection of these three main areas: software infrastructures for ubicomp, context awareness, and ontologies. In the development of this thesis, we also survey the field of ubiquitous computing, suggesting a general architectural model to deal with its fundamental challenges. Based on the established requirements for this model, we propose a set of services for Continuum. The services are designed considering the previous works developed by our research group, namely ISAM (Infra-estrutura de Suporte às Aplicações Móveis – Mobile Applications Support Infrastructure), and particularly the middleware EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications). We further extend these projects, by adding aspects to them that had not been considered at the time of their development. Particularly, we improve context awareness support, proposing an ontology for the formalization of context information. We have conducted some analysis, using case study methodology, to evaluate the main propositions of our work. Based on these assessments, we present lessons learned and draw the conclusion of our work. As a result, Continuum is a software infrastructure that addresses many aspects of ubiquitous computing, seamlessly integrating many different challenges.

Este trabalho apresenta uma proposta de infra-estrutura de software sensível ao contexto para a computação ubíqua (ubicomp) denominada Continuum. A área de ubicomp, também chamada de computação pervasiva, pressupõe uma forte integração com o mundo real, com foco no usuário e na manutenção de alta transparência. Para o desenvolvimento de aplicativos nesse cenário, é necessária uma infra-estrutura de software adequada. A infra-estrutura projetada é baseada no padrão da arquitetura orientada a serviços (service-oriented architecture ou SOA), fazendo uso de framework e middleware, e empregando uma redefinição da semântica siga-me. Nessa visão redefinida, os usuários podem ir para qualquer lugar carregando os dados e os aplicativos que desejam, os quais podem ser usados de forma imperceptível e integrada com o mundo real (seamless integration). O foco particular desse trabalho é sensibilidade ao contexto: a percepção de características relacionadas aos usuários e ao entorno. No trabalho são considerados os recursos disponíveis no ambiente e é mantida a história dos dados de contexto. Além disso, é proposta a representação do contexto para promover raciocínio e compartilhamento de conhecimento, empregando uma ontologia. Dessa forma, contexto é representado de uma maneira formal e bastante expressiva, diferente de muitas soluções existentes hoje em dia que ainda usam modelos de representação ad hoc. Esta tese está então na interseção destas três áreas principais: infra-estrutura de software para ubicomp, sensibilidade ao contexto e ontologias. No desenvolvimento desta tese, também examina-se o campo da computação ubíqua, e sugere-se um modelo de arquitetura geral que enfrente esses desafios fundamentais. Baseado nos requisitos estabelecidos para esse modelo, propõe-se um conjunto de serviços para o Continuum. Os serviços são projetados considerando o trabalho previamente desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, mais especificamente o projeto ISAM, e particularmente o middleware EXEHDA. A proposta estende esses projetos, adicionando aspectos que não haviam sido considerados no momento do seu desenvolvimento. Particularmente, o suporte a sensibilidade de contexto é melhorado com a proposta de uma ontologia para a formalização da informação de contexto. Algumas análises, usando a metodologia de estudo de caso, foram conduzidas para apreciar as principais proposições da tese. Baseado nessas avaliações, foram apresentadas algumas lições aprendidas e traçada a conclusão do trabalho. Como resultado, Continuum é uma infra-estrutura de software que endereça muitos aspectos da computação ubíqua, integrando imperceptivelmente diferentes desafios. / The present work is a proposal of a context-aware software infrastructure for ubiquitous computing (ubicomp) named Continuum. The ubicomp area, also called pervasive computing, presupposes a strong integration with the real world, with focus on the user and on keeping high transparency. For the development of applications in this scenario, we need an adequate software infrastructure. The infrastructure designed in this work is based on service-oriented architecture (SOA), making use of framework and middleware, and employing a redefinition of follow-me semantics. In this redefined vision, users can go anywhere carrying the data and application they want, which they can use in a seamlessly integrated fashion with the real world. The specific focus of our work is context awareness: the perception of characteristics related to users and surroundings. We consider the resources available in the environment and keep a history of context data. Furthermore, we propose the representation of context to promote reasoning and knowledge sharing, using ontology. In this way, context is represented in a considerably expressive, formal approach, different from many solutions that exist today, which still use ad hoc representations models. Our work is then at the intersection of these three main areas: software infrastructures for ubicomp, context awareness, and ontologies. In the development of this thesis, we also survey the field of ubiquitous computing, suggesting a general architectural model to deal with its fundamental challenges. Based on the established requirements for this model, we propose a set of services for Continuum. The services are designed considering the previous works developed by our research group, namely ISAM (Infra-estrutura de Suporte às Aplicações Móveis – Mobile Applications Support Infrastructure), and particularly the middleware EXEHDA (Execution Environment for Highly Distributed Applications). We further extend these projects, by adding aspects to them that had not been considered at the time of their development. Particularly, we improve context awareness support, proposing an ontology for the formalization of context information. We have conducted some analysis, using case study methodology, to evaluate the main propositions of our work. Based on these assessments, we present lessons learned and draw the conclusion of our work. As a result, Continuum is a software infrastructure that addresses many aspects of ubiquitous computing, seamlessly integrating many different challenges.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-21T23:05:41Z No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HYGGO OLIVEIRA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2004..pdf: 1560123 bytes, checksum: 0aa8698afcb160731e836110cc6672d8 (MD5) Previous issue date: 2004-02-17 / Capes / A abordagem multiagentes tem sido apontada por muitos pesquisadores como adequada para o desenvolvimento de sistemas de software complexos. Investimentos em Engenharia de Software para prover ferramentas e metodologias para a utilização desta abordagem em larga escala têm sido realizados. Porém, nestes trabalhos não são levadas em conta características como dinamicidade do sistema e flexibilidade e adaptabilidade da solução. Neste trabalho, apresenta-se uma infra-estrutura de engenharia para o desenvolvimento de software utilizando a abordagem multiagentes denominada COMPOR.Trata-se de um conjunto de diretrizes e ferramentas para o desenvolvimento de software para sistemas complexos, abertos e dinâmicos,com foco na obtenção de flexibilidade e adaptabilidade da solução. Para ilustrar a aplicabilidade da infra-estrutura, um exemplo de desenvolvimento de um sistema complexo no domínio de empresas virtuais é apresentado. / Many researchers have been claimed that the multiagent approach is suitable for the development of complex software systems. Many works have been proposed focusing methodologies and tools to apply the multiagent approach on large scale software development. However, the dynamic feature of the system and the flexibility and adaptability of the solution have not been considered. This work presents an engineering infrastructure to software development through a multiagent approach, named COMPOR. This infrastructure represents a set of guidelines and tools to develop software for complex, open and dynamic systems. Flexibility and adaptability of the provided solution are the main goal of COMPOR. In order to illustrate its usefulness, the development of a complex virtual enterprise application is presented.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T13:43:18Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BRUNO ALVES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 6237787 bytes, checksum: ffded229337fa919ec0b7930d79b7535 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BRUNO ALVES DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2011..pdf: 6237787 bytes, checksum: ffded229337fa919ec0b7930d79b7535 (MD5) Previous issue date: 2011-05-06 / CNPq / Os últimos anos têm sido caracterizados pela popularização do acesso à Internet, extraordinário avanço das tecnologias de comunicação sem fio e massificação dos dispositivos móveis no mercado consumidor. Esse cenário vem se mostrando propício para a viabilização do paradigma de Computação Pervasiva e o surgimento de aplicações para esse domínio. Ainda, esse avanço motivou o surgimento das Redes Sociais Móveis, resultantes da integração entre o paradigma de Computação Pervasiva com os serviços sociais da web 2.0. As soluções existentes no desenvolvimento de aplicações para Redes Sociais Móveis não fornecem suporte a requisitos importantes desse domínio: (i) suporte à execução de serviços e acesso às informações de contexto social e de localização dos usuários; (ii) integração com as Redes Sociais Online para construção de Redes Sociais Móveis;(iii) conhecimento prévio sobre quem são os amigos diretos e indiretos dos usuários, e; (iv) conhecimento em tempo real da localização dos usuários. Neste trabalho apresenta-se uma infraestrutura para o desenvolvimento de aplicações para Redes Sociais Móveis que disponibiliza o conjunto de funcionalidades anteriormente enumeradas. Como contribuição principal, também é disponibilizado um módulo para processamento distribuído das conexões sociais, representando os amigos diretos e indiretos dos usuários. A avaliação do trabalho constituiu-se do desenvolvimento de um estudo de caso e realização de simulações que demonstram o suporte da infraestrutura para o desenvolvimento de aplicações e a escalabilidade do módulo proposto. / The past years has been characterized by widespread access to the Internet, extraordinary advances in wireless communications technology and mobile devices massification in consumer market. This scenario has proved to be conducive to the viability of Pervasive Computing paradigm and the emergence of applications for this domain. Moreover,this progress has motivated the emergence of Mobile Social Networks, that is the result from the integration of the Pervasive Computing paradigm with social services from Web 2.0. The existing solutions for development of applications to Mobile Social Networks do not provide support for important requirements, such as: support to perform services and access to social and location context information of users, (ii) integration with Online Social Networks for building Mobile Social Networks. (iii) prior knowledge about who are the direct and indirect users’ friends, and (iv)knowledge in real time of users location. This work presents an infrastructure for developing applications to Mobile Social Networks, which provides the feature set listed above. As main contribution is also made available a mechanism for distributed processing of users’ social connections, which represents the direct and indirect friendship connections of users. The evaluation of the work consisted of developing a case study and performing simulations that demonstrate the infrastructure utility and the scalability of the proposed module.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2816.pdf: 3634540 bytes, checksum: 6fe824000d56b37505cefb028fae6be1 (MD5) Previous issue date: 2009-10-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / Difficulties in learning how to read and write might bring serious jeopardy to students progression in school. Researches focusing teaching methods for individualized application, based on the paradigm of stimulus equivalence, show that it is possible to significantly improve learning of reading and other skills Although they present good results, these methods have limited range, because the presence of a tutor is not always possible or economically viable. Besides, authoring and management of learning programs based on these methods are complex and demand training of tutors and specialists. Some results have already been reached concerning to informatization, though the solutions presented offer little flexibility, since they focus on teaching topics that are either too specific or too broad, which requires complementary effort for its effective usage. This dissertation explores and evaluates software engineering and distributed computing techniques in an attempt to find a solution that might diminish costs involved in the creation, application and management of individualized programs, besides allowing large scale diffusion of teaching through these methods. A software infrastructure that allows these objectives is proposed, composed by an architecture, modules to perform specific tasks, and recommendations on some patterns of architecture, project and interface in order to help the development or adaptation of new modules. In order to maximize the installed base of the developed modules and also to benefit a larger number of students, the solution promotes interoperability of Web applications, mobile devices and interactive digital television. Aiming the validation of the proposed infrastructure and also to offer an operational codification to the problem of computerized individualized learning, a modular system named GEIC was developed and deployed, being used by researchers of several universities. Despite the initial motivation of this work to offer an infrastructure for the creation of systems specific for teaching reading and writing, the solution proposed here is very broad in scope and supports other domains and learning paradigms. / No processo educacional dificuldades com a alfabetização podem acarretar sérios prejuízos à evolução acadêmica do aluno. Pesquisas com métodos de ensino para aplicação individualizada, baseados no paradigma de equivalência de estímulos, mostram que é possível melhorar significativamente a aprendizagem de leitura com compreensão (e de outras habilidades). Embora apresentem bons resultados, esses métodos têm sua abrangência limitada, pois a participação presencial de um tutor nem sempre é possível ou economicamente viável. Além disso, a autoria e gerenciamento de programas de ensino baseados nesses métodos são complexos e exigem o treinamento de tutores e especialistas de domínio. Alguns resultados já foram alcançados no sentido de informatizar esse processo, porém as soluções apresentadas oferecem pouca flexibilidade, pois são voltadas para o ensino de um assunto específico ou são muito genéricas, exigindo esforço complementar para sua efetiva utilização. Nesta dissertação são exploradas e avaliadas técnicas de engenharia de software e computação distribuída na busca de uma solução que possa proporcionar a redução dos custos envolvidos na criação, aplicação e gerenciamento de programas de ensino individualizados, além de permitir a difusão em larga escala do ensino através desses métodos. É proposta uma infra-estrutura de software que viabiliza a realização desses objetivos, composto de uma arquitetura, módulos para realização de tarefas específicas, e recomendações de padrões de arquitetura, projeto e interface para auxiliar no desenvolvimento ou adaptação de novos módulos. Com o objetivo de maximizar a base instalada dos módulos desenvolvidos e também de permitir que um maior número de alunos seja beneficiado, a solução promove a interoperabilidade de aplicações de ambiente Web, dispositivos móveis e de TV Digital Interativa. A fim de validar a infra-estrutura proposta e também de oferecer uma codificação operacional ao problema do ensino individualizado por computador, foi desenvolvido um sistema modular chamado GEIC, já implantado e em uso por pesquisadores de várias universidades. Apesar da motivação inicial deste trabalho ter sido oferecer uma infra-estrutura para a criação de sistemas para o ensino de escrita e leitura, a solução proposta é bastante abrangente e suporta outros domínios e paradigmas de ensino.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-31T22:19:36Z No. of bitstreams: 1 ARTHUR LÚCIO MENESES FARIAS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 6632570 bytes, checksum: 9bad5d762a4985c8dbe890c7b6667f06 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T22:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARTHUR LÚCIO MENESES FARIAS - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 6632570 bytes, checksum: 9bad5d762a4985c8dbe890c7b6667f06 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / CNPq / Conforme previsto por Weiser há aproximadamente vinte anos, a era da computação ubíqua na qual a tecnologia se integra a vida das pessoas de maneira tão presente que as mesmas nem percebem tem se tornado realidade. Este novo paradigma tem se tornado possível graças à popularização de dispositivos tais como smartphones e tablets que, aliados ao extraordinário avanço das tecnologias de comunicação sem fio de curto e longo alcance, têm viabilizado cenários para aplicações pervasivas. Porém, aplicações pervasivas requerem que o desenvolvedor lide com questões como: (i) extrair do ambiente em que estão inseridos informações de contexto como a presença do usuário no ambiente; (ii) lidar com a sucessiva necessidade de mudança de tecnologias de comunicação de longo e curto alcance devido à alta dinamicidade dos ambientes. Neste trabalho apresenta-se uma infraestrutura para auxiliar o desenvolvedor de aplicações pervasivas, fornecendo uma abstração para a complexidade relacionada à comunicação e ao chaveamento transparente e ciente de contexto entre as tecnologias de comunicação presentes nestes dispositivos. A validação é realizada através de um estudo de caso que utiliza as tecnologias NFC, Bluetooth e Wi-Fi, com gerenciamento da utilização destas tecnologias de acordo com a demanda da aplicação. / As predicted by Weiser about twenty years ago, the ubiquitous computing era in which technology integrates people's lives in such way that they do not even realize it has become reality. This new paradigm has become possible thanks to the popularization of devices such as smartphones and tablets that combined with the extraordinary progress of wireless technologies for short and long range, have made possible scenarios for pervasive applications. However, pervasive applications require the developer to deal with issues such as: (i) extract from the environment they are inserted context information as user's presence, (ii) handle the need for successive changing communication technologies for short and long range due to high dynamicity of the environments. This work presents an infrastructure for supporting pervasive applications developers, providing an abstraction for the complexity related to the communication and to the context-aware switching between communication technologies present in these devices. The validation is performed through a case study that utilizes NFC, Bluetooth and Wi-Fi technologies, with management of these technologies according to application needs.

This research investigates progress in the integration of information and communication technology (ICT) into curriculum-based teaching and learning in the Lesotho secondary and high school science classroom, with the aim of establishing how effective e-learning and integration of ICT can be supported. E-learning was perceived by education stakeholders in Lesotho as an effective way to enhance teaching and learning. To this end, Lesotho embarked on three partnership projects, namely SchoolNet, Microsoft STIC and NEPAD e-School Projects. There is a volume of research, international and regional, on e-learning and ICT integration, mainly conducted by European and American researchers. This study by an African author, therefore, fills a gap. Using a variant of action research, the author undertook six studies over four years, investigating the extent of computing infrastructure in schools and ways in which e-learning was implemented in subject-based teaching. In particular, he studied barriers to ICT implementation in Lesotho; advantages and disadvantages of combining e-learning with classroom practice; the perceptions, aptitude and skills of Lesotho science teachers and students; professional development programmes; and preparations for introducing e-learning, including infrastructural issues. Literature studies were conducted, following which pertinent concepts from the literature were used to generate a framework of evaluation categories and criteria for addressing the research questions of this study. The criteria were translated into questions and evaluation statements for data collection instruments for the empirical studies. Triangulation in data collection and analysis was provided by applying multiple and mixed data collection methods: questionnaires, interviews, observations and case studies, to gather data from principals, teachers and students in selected schools across the three projects and in varying regions of Lesotho. The study identified notable progress, but determines that more remains to be done, on an ongoing basis, to support secondary and high schools in Lesotho with implementation plans and strategies. The study concludes with guideline and recommendations for educators. / Computing / D. Phil. (Mathematics, Science and Technology Education)

This research investigates progress in the integration of information and communication technology (ICT) into curriculum-based teaching and learning in the Lesotho secondary and high school science classroom, with the aim of establishing how effective e-learning and integration of ICT can be supported. E-learning was perceived by education stakeholders in Lesotho as an effective way to enhance teaching and learning. To this end, Lesotho embarked on three partnership projects, namely SchoolNet, Microsoft STIC and NEPAD e-School Projects. There is a volume of research, international and regional, on e-learning and ICT integration, mainly conducted by European and American researchers. This study by an African author, therefore, fills a gap. Using a variant of action research, the author undertook six studies over four years, investigating the extent of computing infrastructure in schools and ways in which e-learning was implemented in subject-based teaching. In particular, he studied barriers to ICT implementation in Lesotho; advantages and disadvantages of combining e-learning with classroom practice; the perceptions, aptitude and skills of Lesotho science teachers and students; professional development programmes; and preparations for introducing e-learning, including infrastructural issues. Literature studies were conducted, following which pertinent concepts from the literature were used to generate a framework of evaluation categories and criteria for addressing the research questions of this study. The criteria were translated into questions and evaluation statements for data collection instruments for the empirical studies. Triangulation in data collection and analysis was provided by applying multiple and mixed data collection methods: questionnaires, interviews, observations and case studies, to gather data from principals, teachers and students in selected schools across the three projects and in varying regions of Lesotho. The study identified notable progress, but determines that more remains to be done, on an ongoing basis, to support secondary and high schools in Lesotho with implementation plans and strategies. The study concludes with guideline and recommendations for educators. / Computing / D. Phil. (Mathematics, Science and Technology Education)