Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-18T01:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:26:37Z : No. of bitstreams: 1 184289.pdf: 2400515 bytes, checksum: 35a374a6bb262a8db3c7cb848f3aa43b (MD5) / O uso da Internet como meio de transferência de conhecimento vem crescendo a cada dia, e há um número de grupos que estudam formas de tornar o ensino pela Web cada vez mais atraente e eficaz. Muitos educadores esbarram na inadequação das tecnologias em relação a teorias pedagógicas avançadas, pois hoje ainda são poucas as iniciativas de instrução pela Web que promovem um verdadeiro aprendizado. Na busca por tecnologias que dêem maior flexibilidade aos educadores e permitam o emprego de estratégias modernas de ensino, o presente trabalho tem por objetivo propor uma arquitetura multi-agentes para a representação do domínio de sistemas educacionais via Web. Faz-se uma análise das pesquisas recentes sobre sistemas tutores inteligentes, sistemas de hipermídia adaptativa e sistemas multi-agentes, para depois integrar estas pesquisas na arquitetura proposta. O modelo proposto, que difere um pouco das abordagens tradicionais de sistemas tutores inteligentes, e sua implementação através de um protótipo são descritos, e são feitas anotações sobre os resultados obtidos. Por fim, se apresentam conclusões sobre a aplicabilidade do modelo e possibilidades de futuros desenvolvimento no sentido da criação de ambientes favoráveis ao aprendizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221395.pdf: 863946 bytes, checksum: bc9a4c512e0b72094dde25132e19bd50 (MD5) / Um software educacional possui o objetivo de contribuir no processo de aquisição de conhecimento e aprendizagem. Existem diversos tipos de softwares utilizados em Educação: Drill and Practice (Repetição e Prática), Tutorial Systems (Sistemas Tutoriais), Computer Simulations (Simulação), Problem-Solving software (softwares de Resolução de Problemas), Tool software (software de Ferramenta) e Computer-managed Instruction (Instrução gerenciada por computador), dentre os quais destacam-se os sistemas tutores inteligentes, que são aplicativos capazes de tutorar uma pessoa em um determinado domínio. Um sistema tutor inteligente é composto de quatro modelos básicos: Interface, Domínio (especialista), Aprendiz

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / Esta dissertação apresenta uma nova metodologia, denominada MAP, para avaliar o desempenho do algoritmo Q-Learning e outras técnicas de estimação de políticas de ação para agentes autônomos adaptativos. A avaliação de políticas de ação produzidas por esse

Intelligent Tutoring Systems (ITSs) are softwares that aims to represent human behavior inherent in the teaching process in any particular field in order to support the activities of teachers and offer a adapted teaching to students. ITSs have great potential both in the classroom teaching as the distance, however, its construction is a complex and expensive task that requires the presence of specialized professionals in computing and system domain being compounded when you need to build ITSs large-scale and adapted to each area. In this sense, the approach Software Product Lines (SPL) allows to build large-scale ITS. Complementarily, ontologies can be used to allow such a construction is automatically adaptable to different domains. However, in the application engineering phase of the SPL, when ITS are instantiated, is required manipulation of ontologies and different software artifacts, demanding the presence of professionals with expertise in ontology and software engineering, making it difficult the accomplishment of this task by authors / designers. Given the above, we propose an ontology-based model to automate the SPL application engineering for intelligent tutoring systems. Specifically, it is intended to automate the processes of customization, instantiation and deployment of an ITS of a SPL, making the manipulation of ontologies and software artifacts transparent to the user. The proposed model uses ontologies to represent the features and constraints of a generic SPL, the specific features for ITSs, the decisions of the author in terms of which features will be part of the ITS to be generated and the information of the student. The SPL application engineering process is performed by components that lead author by the steps of authentication in the system, selection of the SPL to be instantiated, customization/configuration of the features of ITS, validation, generation and deployment of ITS on a Web server. In order to validate the proposed model has been built a tool that automates the generation of products in a SPL. This tool was used on a case study involving the application engineering of an ITS from a SPL. The obtained results showed to be adequate singled out as major contributions, the design and development of a semantic model for the SPL application engineering for ITSs, this model guides the author through the process making transparent the use of ontologies and SPL, helps reduce complexity and effort (i.e., workload) in the construction of ITSs from semantic SPL, reduces the skills required to instantiate ITSs what can enable more people to perform this task and allows properly validate the configuration of the features of the ITS to be instantiated, allowing only products without misconfigurations can be generated. / Sistemas Tutores Inteligentes (STIs) são softwares que buscam representar o comportamento humano inerente ao processo de ensino em algum domínio específico com o objetivo de dar suporte às atividades de professores e oferecer um ensino adaptado aos estudantes. Os STIs têm grande potencialidade tanto no ensino presencial quanto a distância, entretanto, sua construção é uma tarefa complexa e dispendiosa que demanda a presença de profissionais especializados em computação e domínio do sistema sendo agravado quando se necessita construir STIs em larga escala e adaptados a cada domínio. Nesse sentido, a abordagem de Linhas de Produto de Software (LPS) possibilita construir STIs em larga escala. De forma complementar, ontologias podem ser utilizadas para permitir que tal construção seja automaticamente adaptável para diferentes domínios. Porém, na fase de engenharia da aplicação da LPS, momento em que os STIs são instanciados, faz-se necessária a manipulação de ontologias e artefatos de software distintos, demandando a presença de profissionais com conhecimentos em ontologia e engenharia de software, o que dificulta a realização dessa tarefa por autores/projetistas. Com base no exposto propõe-se neste trabalho um modelo baseado em ontologia para automatizar a engenharia de aplicação de LPS para sistemas tutores inteligentes. De maneira específica pretende-se automatizar o processo de customização, instanciação e implantação de STIs de uma LPS, tornando transparente ao usuário a manipulação de ontologias e artefatos de software. O modelo proposto utiliza ontologias para representar as funcionalidades e restrições de uma LPS genérica, as funcionalidades específicas para STIs, as decisões do autor em termos de quais funcionalidades farão parte do STI a ser gerado e as informações do aluno. O processo de engenharia de aplicação da LPS é realizado por componentes que conduzem o autor pelas etapas de autenticação no sistema, seleção da LPS a ser instanciada, customização/configuração das funcionalidades do STI, validação, geração e implantação de um STI em um servidor Web. Para validar o modelo proposto foi construída uma ferramenta que automatiza a geração de produtos em uma LPS. Tal ferramenta foi utilizada em um estudo de caso abrangendo a engenharia de aplicação de um STI a partir de uma LPS. Os resultados obtidos mostram-se adequados apontando como principais contribuições a concepção e desenvolvimento de um modelo semântico para a engenharia de aplicação de LPS para STIs, este modelo guia o autor pelo processo tornando transparente o uso de ontologias e LPS, auxilia na redução da complexidade e do esforço empregado (i.e., carga de trabalho) na construção de STIs a partir de LPS semântica, reduz as qualificações exigidas para instanciar STIs ao qual pode possibilitar que mais pessoas realizem essa tarefa e permite validar corretamente a configuração das funcionalidades do STI a ser instanciado de forma que apenas produtos sem erros de configuração sejam gerados.

Orientador: Ricardo Ribeiro Gudwin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:20:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_IsmaelMattosAndrade_M.pdf: 8758109 bytes, checksum: 0b3286fb76efcd74e9bac32de5b1083e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho propõe uma arquitetura baseada em um sistema tutor inteligente (STI) para ambientes de ensino de línguas. A principal contribuição da proposta está no mecanismo de seleção e sequenciamento dos conteúdos, e baseia-se na estratégia de tratar cada lexema da língua-alvo (L2) como uma unidade pedagógica autônoma, cujo objetivo é ser aprendida instanciada na forma de um agente de software. Essa estratégia cria um arranjo bottom-up que é flexível o bastante para adaptar-se a mudanças nos objetivos pedagógicos e para reproduzir a natureza gradual, contextualizada e em grande medida inconsciente da aquisição da língua materna (L1). A arquitetura proposta é baseada em três principais pilares: (i) os agentes-lexemas da língua-alvo (L2) competem por um recurso limitado, a interface do curso; (ii) as imagens usadas nas cenas do curso são associadas a metadados que as descrevem semanticamente, influindo no comportamento dos agentes e (iii) uma ontologia da L2 define as relações semânticas e sintáticas entre seus lexemas e assim embasa as inferências feitas pelo sistema multiagente / Abstract: This work proposes an architecture based on an Intelligent Tutoring System (ITS) for language teaching environments. The main contribution of the proposal is in its content selection and sequencing mechanism, and is based on the strategy of treating each lexeme of the target language (L2) as an autonomous pedagogical unit, whose goal is to be learned instantiated as a software agent. This strategy creates a bottom-up approach that is flexible enough to adapt to changes in the pedagogical objectives and to reproduce the gradual, contextualized and somewhat unconscious nature of the first language (L1) acquisition. The proposed architecture is based on three main pillars: (i) the lexemeagents of the target language (L2) compete for a limited resource, the course interface; (ii) the images used in the course scenes are associated to metadata that describe them semantically, influencing the behavior of the agents and (iii) an ontology of L2 defines the semantic and syntactic relations of its lexemes and then underpins the inferences made by the multiagent system / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-21Bitstream added on 2014-06-13T19:51:25Z : No. of bitstreams: 1 batista_mlfs_me_bauru.pdf: 2690114 bytes, checksum: ba26e522332e5e357ef59453ada06f7d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é propor recomendações para o desenvolvimento de ferramentas de suporte à Educação a Distância. Essas ferramentas foram delimitadas como os ambientes virtuais de aprendizagem e sistemas tutores inteligentes, vistos a partir da ótica do design gráfico, dentro das especificações do design instrucional. A Educação a Distância é um fazer pedagógico que procura atender a sociedade da informação e do conhecimento. Para isso, ela faz uso da educação online, que se processa pela Internet, envolvendo a interação de pessoas. A terceira geração da educação a distância, baseada nas Tecnologias de Informação e Comunicação; usa os ambientes virtuais, os sistemas tutores inteligentes e as tecnologias interativas. O design instrucional é identificado como uma metodologia educacional que, por meio da tecnologia, propõe práticas e soluções para uma aprendizagem colaborativa e autônoma. Essa responsabilidade e abrangência cruzam os caminhos com o design. O designer gráfico e o webdesigner fazem parte da equipe multidisciplinar que compõe o design instrucional. Mesmo havendo vários sistemas eletrônicos de aprendizagem no mercado, várias instituições de ensino optam por desenvolvê-los internamente, privilegiando mais a generalidade do que a usabilidade. Para entender o desenvolvimento de sistemas tutores e ambientes virtuais, alguns processos, que regem a inteligência, a emoção, a percepção, a inteligência virtual, a ergonomia e a usabilidade, devem ser vistos como premissas básicas de tendências de aplicação. Assim, as recomendações deste trabalho, baseadas em uma metodologia de detalhamento do design instrucional, abordaram alguns passos, que foram o planejamento de unidades de aprendizagem, em que se verifica a aplicação do design gráfico; o desenvolvimento de roteiros e storyboards, e a definição... / The objective of this word is to propose recommendations for the development of tools supporting the Distance Education. These tools had been delimited as virtual environments of learning and intelligent tutorial systems, in the approach to graphic design, inside of the specifications of instructional design. A Distance Education is one to make pedagogical for the society of the information and the knowledge. For this, it makes use of the education online, that it processes itself for the Internet, involving the interaction of people. The third generation of the distance education, based in the Information Technologies and Communication, uses virtual environments, the intelligent tutorial systems and the interactive technologies. Instructional Design is identified as an educational methodology that, by means of the tecnology, consider practical and solutions for a collaborative and independent learning. This responsability and wide-ranging cross the ways with design. Graphical designer and webdesigner are part of multidiscipline team that composes instructional design. Even with several some electronic systems of learning in the market, some institutions of education opt to develop them internally, focusing more the generality of what the usability. To understand the development of tutorial systems and virtual environments, some processes, that conduct intelligence, the emotion, the perception, virtual intelligence, the ergonomics and the usability, they must be seen as basic premises of application trends. Thus, the recommendations of this work, based in a methology of detailing of instructional design, had approached some steps, that had been the planning of units of learning, where if verify the application of design graphical; the development of scripts and storyboards, and the definition of structures of navigation for menus; design of media contents, that... (Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simone.pdf: 688438 bytes, checksum: 33062448b8431fd6dc669dfae8da97ae (MD5) Previous issue date: 2012-04-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to investigate how the interaction strategies used by tutors in a distance learning course potentiate the process of knowledge construction and collaborative dialogic. It takes the form of a case study and data were collected through documentary analysis and application of a questionnaire, as research tutors and ex-tutors of the Distance Education Course - CEAD / UDESC. We discussed the concepts of Collaborative Learning, Communication and Interactivity Dialogic, Educational Design and its modes of interaction, mentoring and interactive strategies. The results purport to show that for the quality in the construction of knowledge in a distance learning course marked by dialogue and collaboration is essential that tutor acts in this view because only the technical knowledge of the interfaces of the AVA does not guarantee collaboration and dialogue / A presente pesquisa teve como objetivo investigar em que medida, na percepção dos tutores, as estratégias de interação utilizadas pelos tutores de um curso a distância potencializam o processo dialógico e colaborativo de construção do conhecimento. Ela configura-se em um estudo de caso e os dados foram coletados por meio da aplicação de um questionário, tendo como sujeitos de pesquisa tutores e ex-tutores do Curso de Pedagogia a Distância - CEAD/UDESC. Foram discutidos os conceitos de Aprendizagem Colaborativa, Dialogicidade, Desenho Pedagógico e seus Modos de Interação, Tutoria e Estratégias Interativas. Os resultados demonstram que para que haja qualidade na construção do conhecimento em um curso a distância pautado pela dialogicidade e a colaboração, é fundamental que a tutoria atue nesta perspectiva, pois apenas o conhecimento técnico das interfaces do AVA não garante colaboração e dialogicidade

Orientador : Celso Dal Re Carneiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:04:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_Ronaldo_D.pdf: 6179679 bytes, checksum: f9e58239d6d71487ea9e87d7e2781770 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A inovação educacional é antigo slogan pedagógico que abriga diferentes concepções sobre aproveitamento de novos recursos tecnológicos na escola. Vultosos investimentos são feitos em software e equipamentos sem no entanto alcançar o resultado esperado da "inovação". Para inovar, não basta atender à condição de aporte de recursos ou tecnologias; outros fatores são decisivos. A tese integra a linha de pesquisa denominada Projeto Geo-Escola, que privilegia o aprendizado de Geociências no ensino básico e as tecnologias de informação e comunicação (TICs). A pesquisa explora um modelo de inovação derivado da epistemologia do filósofo e cientista húngaro M. Polanyi e um modelo de estímulo da inovação em empresas - a espiral de conhecimento - desenvolvida por I. Nonaka e H. Takeuchi. Na abordagem, a inovação educacional relaciona-se a duas noções interconectadas: o projeto de aprendizagem com abordagem investigativa e a escola criadora de conhecimentos. A escola criadora de conhecimentos, por sua vez, conecta uma rede de relações que estimula professores, estudantes e gestores a trabalhar juntos, desenvolver aprendizado e elaborar conhecimentos. O substrato da proposta de inovação é múltiplo, porque se fundamenta em: (a) teorias de aprendizagem significativa, passíveis de ser revisitadas pelas oportunidades abertas pelas TICs na Educação, (b) peculiaridade dos raciocínios geocientíficos, (c) finalidades da educação científica e (d) abordagem pedagógica investigativa inspirada em trabalhos de campo em Geologia. O cerne da iniciativa é promover um insight da inovação junto a docentes que desenvolvem projetos multidisciplinares por meio das Geociências com base na realidade local e no interesse dos estudantes e da comunidade. A partir dos primeiros giros da espiral, o Projeto Geo-Escola é criticamente analisado em dois momentos de desenvolvimento: os módulos Campinas e Monte Mor, ambos no Estado de São Paulo. Somam-se às experiências a participação do autor no projeto de formação de professores intitulado Teia do Saber e no módulo São José do Rio Preto, SP. Adaptado à esfera da Educação, com destaque maior ou menor a cada fator analisado, o modelo de inovação extraído do mundo empresarial favorece o planejamento de novos projetos colaborativos entre universidade e escolas públicas. Ao ser encampada, a iniciativa prossegue viva nas mãos e mentes dos professores inovadores das escolas conveniadas, conforme está bem demonstrado nas etapas realizadas em São José do Rio Preto e Monte Mor (SP). / Abstract: Educational innovation is a pedagogical slogan that gathers different conceptions for exploitation of new technological resources in schools. Large investments have been made in software and equipment, but the expected "innovative result" has not been achieved. Therefore, to reach a real innovation, it is not enough to allocate resources or technology, because other factors are decisive. This thesis integrates the research line called Geo-School Project, which develops proposals of educational innovation by focusing on learning of Geosciences in basic education and Information and Communication Technologies (ICTs). The research explores a model of innovation derived from the epistemology of the Hungarian philosopher and scientist M. Polanyi and the model focused on stimulating innovation in organizations - the spiral of knowledge -developed by I. Nonaka and H. Takeuchi. Within this approach, an educational innovation relates to two interconnected notions: the learning project with an investigative approach and schools that create knowledge. The knowledge generated by schools connects a network of relationships that encourages teachers, students and administrators to work together and to develop learning and knowledge structures. The proposed innovation relies in theories of meaningful learning, as revisited by the: (a) opportunities offered by ICTs in education, (b) singularity of geoscientific reasoning; (c) purposes of science education and (d) investigative pedagogical approaches to fieldwork in Geology. The insight of innovation comes from the teachers themselves, who develop multidisciplinary educational projects on Geosciences, based on local realities and the interests of the students and the community. From the first turns of the spiral, the Geo-School Project is analysed in two stages of development: the modules of Campinas and Monte Mor, SP. In addition to these experiences, the author's participation in the design of the "Teia do Saber", a teacher training program, and the module São José do Rio Preto, SP. Each step is presented and discussed through the lens of the innovation model adapted to the educational environment. The innovation model, as extracted from the business world, when adapted to education, helps new collaborative projects between university and public schools. As it is incorporated, the initiative flows through the hands and minds of the innovating school teachers, as it has been well demonstrated in the steps performed in São José do Rio Preto and Monte Mor (SP). / Doutorado / Ensino e Historia de Ciencias da Terra / Doutor em Ensino e História de Ciências da Terra

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we propose an interdisciplinary modular teaching sequence on the measurement of the speed of light which is compatible with the traditional basic education’s sillabus. Based on the Römer method to measure the time difference between the occultation of Jupiter's moons in different orbital configurations with respect to the Earth, we developed educational activities that include: (a) observations of Jupiter's moons occultations through amateur telescopes; (b) data analysis using professional Astronomy softwares; (c) simulations using the software Stellarium and (d) the use of spreadsheets for the calculations involved to explore the physics contents. The modules can be applied independently and they are associated to educational products like didactic sequences, tutorials, video tutorials and info-animation in PowerPoint to support the lectures. We add three extra classes to the usual curriculum, which however can be easily adapted to the usual lecture. For these classes we prepared two info-animations employing the Peer Instruction and Just-in-time teaching methods besides practical activities centered on the students, following the Meaningful Learning approaches. With these resources we explore kinematics concepts (linear and circular movements), systems of reference, vectors and scientific epistemology. By mean of a pre and post-tests using questions from the High School National Exams (ENEM) involving the topics of Physics and Astronomy proposed in this work, we verified a considerable progress in the pattern of responses before and after our intervention to more than 90% of the addressed questions. Based on publicly available data by the National Institute for Studies and Educational Research (INEP) we identify a significantly higher yield of right answers of our students when compared with the average responses of all students from Sergipe who participated of the National Exams. Methodological corrections to this work based on the problems identified during the application of our products are proposed. / Neste trabalho propomos uma sequência didática modular, de caráter interdisciplinar e compatível com o currículo do ensino básico, sobre a medida da velocidade da luz. Inspirados no método de Römer para medir a diferença de tempo entre as ocultações das luas de Júpiter em configurações orbitais distintas com relação à Terra, elaboramos atividades que contemplam: (a) observações das ocultações das luas de Júpiter por meio de telescópios amadores; (b) análise de dados por meio de softwares profissionais da Astronomia; (c) simulações das observações utilizando o software Stellarium e (d) o uso de planilhas tanto para os cálculos quanto para explorar a física envolvida. Os módulos podem ser aplicados de forma independente e têm como produtos, além da sequência didática, tutoriais, vídeo-tutoriais e info-animações em PowerPoint para apoio às aulas teóricas. Utilizando três aulas complementares à grade tradicional, mas que podem ser facilmente adaptadas à grade de aulas normais, elaboramos duas info-animações em que, empregando a técnica de Instrução pelos Colegas – IpC, Ensino sob Medida - EsM e atividades práticas centradas no aluno, com base nas abordagens da Aprendizagem Significativa, exploramos os conceitos de cinemática (retilínea e circular), sistemas de referência, vetores e epistemologia científica. Por meio das asserções de um pré-teste e um pós-teste, utilizando questões do ENEM envolvendo os tópicos de Física e Astronomia, pudemos constatar uma evolução considerável no padrão de respostas antes e depois de nossa intervenção para mais de 90% das questões abordadas, com um rendimento significativamente superior à média das respostas apresentadas por todos os alunos de Sergipe participantes do ENEM, com base nos dados publicamente disponíveis pelo INEP. Correções metodológicas com base nos acerto e erros aferidos também são exploradas.