Nesta dissertação são apresentados os resultados obtidos na elaboração de um sistema flexível de monitoração e controle de ensaios experimentais através de uma rede de computadores. É proposta uma infra-estrutura com base em instrumentação virtual e uma metodologia para o desenvolvimento de um laboratório virtual multi-usuários com acesso via Internet através de páginas Web. São selecionadas as ferramentas que melhor se adaptam à integração entre hardware e software para possibilitar o controle de equipamentos de forma remota, através de rede de computadores utilizando um browser Web. O escopo de maior abrangência deste projeto propõe a implementação de um sistema físico utilizando o acervo instrumental disponível no grupo Sensores Integráveis e Microssistemas - SIM. O principal objetivo é o controle dos parâmetros de funcionamento de dispositivos eletrônicos em um experimento genérico, através da Internet, utilizando uma interface amigável e intuitiva. A proposta global é contribuir com a aquisição de dados a distância através da Internet para auxiliar a projetos cooperativos em áreas que incluem mas não se limitam à educação a distância, médica, industrial e comercial. Como resultado final deste trabalho é disponibilizado um laboratório virtual que permite o acesso, o controle e a monitoração de experimentos em tempo real, em forma remota através da Internet, no endereço http://labvirtual.lme.usp.br/adriana.

Nesta dissertação são apresentados os resultados obtidos na elaboração de um sistema flexível de monitoração e controle de ensaios experimentais através de uma rede de computadores. É proposta uma infra-estrutura com base em instrumentação virtual e uma metodologia para o desenvolvimento de um laboratório virtual multi-usuários com acesso via Internet através de páginas Web. São selecionadas as ferramentas que melhor se adaptam à integração entre hardware e software para possibilitar o controle de equipamentos de forma remota, através de rede de computadores utilizando um browser Web. O escopo de maior abrangência deste projeto propõe a implementação de um sistema físico utilizando o acervo instrumental disponível no grupo Sensores Integráveis e Microssistemas - SIM. O principal objetivo é o controle dos parâmetros de funcionamento de dispositivos eletrônicos em um experimento genérico, através da Internet, utilizando uma interface amigável e intuitiva. A proposta global é contribuir com a aquisição de dados a distância através da Internet para auxiliar a projetos cooperativos em áreas que incluem mas não se limitam à educação a distância, médica, industrial e comercial. Como resultado final deste trabalho é disponibilizado um laboratório virtual que permite o acesso, o controle e a monitoração de experimentos em tempo real, em forma remota através da Internet, no endereço http://labvirtual.lme.usp.br/adriana.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major de Telecomunicações. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado no LIM-DEMEGI-FEUP / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Tecnologia Multimédia. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-08-23T15:50:42Z No. of bitstreams: 1 Renata Maria da Silva.pdf: 2677581 bytes, checksum: 44692bf2ab5bc557bc8a1bea5127c81d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T15:50:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renata Maria da Silva.pdf: 2677581 bytes, checksum: 44692bf2ab5bc557bc8a1bea5127c81d (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / The research, which now is present, refers to research on the integration of information and communication technologies in the educational environment through the virtual chemistry laboratory, which are available on the Internet, serving as educational support to the teacher in their classes practices. In this sense, the key objective of our study, of descriptive empirical nature, is to analyze the virtual chemistry laboratory and its usability in a didactic perspective. We dive, thus in the specialized literature and in the observation of laboratories on the Web to understand the issues surrounding the challenges faced by teachers and students in the teaching and learning of chemistry in the high school regulars series on the state of Pernambuco. On the other hand, we face the virtual laboratories as technological resources that simulate conventional laboratory practical classes and that producing a new dynamic of teaching and learning, presentially and virtually, the chemistry. Still, in a review of the literature perspective, we investigate the learning theories that serve as a methodological framework for use of such didatic support resources on the chemistry classes. To achieve the research objectives, we selected four virtual laboratories of chemical and submit they to an analysis guide specially developed based on Teixeira's work (2013) "From distance learning to e-learning platforms: alternative systems of mediated education" dedicated to assessing various aspects related to virtual learning environments. We also consider the free access laboratories (open source) because the information access facility, because, the owner character unfeasible the access. After preparation of the guide questions, sent to experts from the fields of chemistry and educational technology aiming the her validation. In the sequence of the analysis of laboratories, we extended the study with teachers and students of the third series of the regular high school of public and private schools in the state of Pernambuco as the integration of ICT in their daily school, equally, also as effective use of interactive digital media in their practices at school in the chemistry discipline. Having in the face the results of research conducted, we conclude that there are significant gaps and barriers that limit and hinder the use of educational technologies within and outside the classroom in Pernambuco, according to the surveyed sample. At the same time, the study provides contributions to the State of the Art on the chemistry study in virtual learning environments, opening up new possibilities for future studies on the subject and producing a new bibliographic source. / A pesquisa, que ora se faz presente, refere-se à investigação acerca da inserção das tecnologias de informação e comunicação no ambiente educacional através dos laboratórios virtuais de química, aos quais estão disponíveis na Internet e que podem servir de apoio didático ao professor em suas aulas práticas. Nesse sentido, o objetivo fulcral de nosso estudo, de cariz empírico descritivo, é analisar os laboratórios virtuais de química quanto a sua usabilidade numa perspectiva didática. Mergulhamos, deste modo, na literatura especializada e na observação de laboratórios na Web para entendermos a problemática entorno dos desafios enfrentados por professores e alunos no processo de ensino e aprendizagem de química no ensino médio de séries regulares no Estado de Pernambuco. Por outro lado, nos deparamos com os laboratórios virtuais enquanto recursos tecnológicos que simulam os laboratórios convencionais de aulas práticas e que produzem uma nova dinâmica de ensinar e aprender, presencial e virtualmente, a química. Ainda, numa perspectiva de revisão da literatura, investigamos as teorias de aprendizagem que servem de arcabouço metodológico na utilização de tais recursos de apoio didático nas aulas de química. Para alcançarmos os objetivos da pesquisa, selecionamos quatro laboratórios virtuais de química e os submetemos a um guia de análise especialmente desenvolvido com base na obra de Teixeira (2013) “Da educação a distância às plataformas de e-learning: sistemas alternativos de educação mediada”, dedicado a avaliação de diversos aspectos relacionados a ambientes virtuais de aprendizagem. Também consideramos os laboratórios de livre acesso (open source) pela facilidade de acesso as informações, pois o caráter proprietário inviabilizava o mesmo. Após a confecção das questões do guia, as enviamos para especialistas das áreas de química e tecnologia educacional visando a sua validação. Na sequência da análise dos laboratórios, ampliamos o estudo com docentes e discentes da terceira série do ensino médio regular de escolas públicas e privadas de ensino do Estado de Pernambuco quanto à inserção das TICs em seu cotidiano escolar, igualmente, como se efetiva a utilização de mídias digitais interativas em suas práticas no ambiente escolar na disciplina de química. Face aos resultados da pesquisa realizada, concluímos que existem lacunas e barreiras que limitam e dificultam a utilização de tecnologias educacionais dentro e fora das salas de aula em Pernambuco, de acordo com a amostra inquirida. Ao mesmo tempo, o estudo faculta contribuições ao Estado da Arte sobre o estudo de química em ambientes virtuais de aprendizagem, abrindo novas possibilidades de estudos futuros sobre o tema e produzindo uma nova fonte bibliográfica.

Esta tese teve como objetivo o desenvolvimento de um Laboratório Virtual de Aprendizagem (LVA) - Hidrolândia e a avaliação do seu impacto em termos de aprendizagem, aplicado em disciplinas de mecânica dos fluidos e hidráulica, na graduação de cursos de Engenharia, no Instituto de Pesquisas Hidráulicas – IPH, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, onde existe laboratório experimental em escala em hidráulica. A pesquisa foi realizada através do uso do LVA, especialmente desenvolvido para as disciplinas de graduação em cursos de Engenharia. Um total de 414 alunos, pertencentes a três cursos de Engenharia, participaram da pesquisa, sendo esta desenvolvida no período de 2012/2 a 2015/1. O Hidrolândia permite a simulação de vários processos referentes a três práticas laboratoriais da disciplina: velocidade em canal, aferição de Venturi e esvaziamento de reservatório. A estrutura do LVA e a abordagem pedagógica adotada permitiram a interação dos alunos com diversos componentes do ensaio, alterando fatores e variáveis do laboratório virtual, viabilizando a repetição do experimento com novos parâmetros e a análise dos resultados imediatamente. Após o uso do LVA, os alunos responderam a um questionário, o qual permitiu uma avaliação qualitativa do uso do referido recurso tecnológico virtual, além de uma avaliação teórica de conhecimentos. Duas turmas foram mantidas como controle, não tendo realizado o LVA; porém, tendo realizado o teste teórico para posterior análise em relação aos alunos que realizaram o LVA. A base teórica que dá alicerce para este trabalho é a da aprendizagem significativa (meaningful learning), dentro de uma perspectiva construtivista, abordagem proposta principalmente por David Jonassen. A análise dos resultados estatísticos mostrou que houve uma grande aceitação do uso do LVA, manifestado pelos alunos no questionário de avaliação e um significativo ganho no processo de aprendizagem, na comparação das notas finais e dos testes de conhecimento. A nota média no teste de conhecimentos dos alunos que utilizaram o LVA foi significativamente superior aos que não o utilizaram. Foi estatisticamente comprovado que o perfil de conceitos dos alunos que utilizaram o laboratório virtual é diferente do perfil dos que não o utilizaram e, em função dos percentuais maiores em conceitos "A" e "B", a diferença é no sentido de aumentar o desempenho daqueles que o utilizaram. Assim sendo, a principal contribuição desta tese é o desenvolvimento do LVA Hidrolândia e uma metodologia para sua utilização que, comprovadamente, geram maiores ganhos de aprendizagem na área de mecânica dos fluidos e hidráulica, o desenvolvimento das simplificações das equações da mecânica dos fluidos, gerando os algoritmos utilizados nas simulações do LVA, o desenvolvimento do mundo virtual do laboratório físico real no IPH, bem como sua implementação em Action Script, que pode servir de referência para implementação de outros mundos virtuais; portanto, cumprindo com os objetivos propostos. / This thesis aimed to the development of a Virtual Learning Lab (AVL) - Hidrolândia, and the evaluation of its impact in terms of learning, applied in mechanical of fluids and hydraulics disciplines, in undergraduate engineering courses at the Hydraulic Research Institute - IPH, in at Federal University of Rio Grande do Sul - UFRGS, where there is experimental and real laboratory in hydraulics. The survey was conducted through the use of LVA specially developed for undergraduate courses in Engineering courses. A total of 414 students from three engineering courses, participated in the survey, which was carried out from 2012/2 to 2015/1. The Hidrolândia allows the simulation of various processes relating to three laboratory discipline practices: channel speed, Venturi gauging and tank emptying. The structure of the LVA and the pedagogical approach adopted allowed the interaction of students with various components of the test by changing factors and variables of virtual lab, making possible to repeat the experiment with new parameters and analyzing the results immediately. After using the LVA, the students answered a questionnaire, which allowed a qualitative evaluation of the use of that virtual technological resource, as well as a theoretical evaluation of knowledge. Two groups were kept as a control and had not made the LVA, but having done the theoretical test for further analysis regarding students who performed the LVA. The theoretical basis that gives foundation for this work is the significant learning (meaningful learning) within a constructivist perspective, approach proposed mainly by David Jonassen. The analysis of the statistical results showed that there was wide acceptance of the use of LVA, shown by students in the assessment questionnaire and a significant gain in the learning process, the comparison of endnotes and knowledge tests. The average score in the test of knowledge of the students who used the LVAH was significantly higher than those who did not use. It has been statistically proven that the profile concepts of students who used the virtual lab was different from the profile of those who did not use and, due to higher percentages in concepts "A" and "B", with increased performance those who used it. Therefore, the main contribution of this thesis is the development of LVA Hidrolândia and a methodology for its use that was proven to generate greater learning gains in the mechanical area of fluids and hydraulics, the development of the simplifications of the fluid mechanics equations, generating the algorithms used in the LVA simulations, the development of the virtual world to the physical laboratory at IPH and its implementation in Action Script, which can serve as a reference for the implementation of other virtual worlds; thus complying with the proposed objectives.

Dissertação apresentada para obtenção parcial do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (área de especialização de Telecomunicações), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação Professor Doutor Raúl Filipe Teixeira Oliveira

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização de Informática Industrial), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação Professora Doutora Zita Vale

Esta tese teve como objetivo o desenvolvimento de um Laboratório Virtual de Aprendizagem (LVA) - Hidrolândia e a avaliação do seu impacto em termos de aprendizagem, aplicado em disciplinas de mecânica dos fluidos e hidráulica, na graduação de cursos de Engenharia, no Instituto de Pesquisas Hidráulicas – IPH, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, onde existe laboratório experimental em escala em hidráulica. A pesquisa foi realizada através do uso do LVA, especialmente desenvolvido para as disciplinas de graduação em cursos de Engenharia. Um total de 414 alunos, pertencentes a três cursos de Engenharia, participaram da pesquisa, sendo esta desenvolvida no período de 2012/2 a 2015/1. O Hidrolândia permite a simulação de vários processos referentes a três práticas laboratoriais da disciplina: velocidade em canal, aferição de Venturi e esvaziamento de reservatório. A estrutura do LVA e a abordagem pedagógica adotada permitiram a interação dos alunos com diversos componentes do ensaio, alterando fatores e variáveis do laboratório virtual, viabilizando a repetição do experimento com novos parâmetros e a análise dos resultados imediatamente. Após o uso do LVA, os alunos responderam a um questionário, o qual permitiu uma avaliação qualitativa do uso do referido recurso tecnológico virtual, além de uma avaliação teórica de conhecimentos. Duas turmas foram mantidas como controle, não tendo realizado o LVA; porém, tendo realizado o teste teórico para posterior análise em relação aos alunos que realizaram o LVA. A base teórica que dá alicerce para este trabalho é a da aprendizagem significativa (meaningful learning), dentro de uma perspectiva construtivista, abordagem proposta principalmente por David Jonassen. A análise dos resultados estatísticos mostrou que houve uma grande aceitação do uso do LVA, manifestado pelos alunos no questionário de avaliação e um significativo ganho no processo de aprendizagem, na comparação das notas finais e dos testes de conhecimento. A nota média no teste de conhecimentos dos alunos que utilizaram o LVA foi significativamente superior aos que não o utilizaram. Foi estatisticamente comprovado que o perfil de conceitos dos alunos que utilizaram o laboratório virtual é diferente do perfil dos que não o utilizaram e, em função dos percentuais maiores em conceitos "A" e "B", a diferença é no sentido de aumentar o desempenho daqueles que o utilizaram. Assim sendo, a principal contribuição desta tese é o desenvolvimento do LVA Hidrolândia e uma metodologia para sua utilização que, comprovadamente, geram maiores ganhos de aprendizagem na área de mecânica dos fluidos e hidráulica, o desenvolvimento das simplificações das equações da mecânica dos fluidos, gerando os algoritmos utilizados nas simulações do LVA, o desenvolvimento do mundo virtual do laboratório físico real no IPH, bem como sua implementação em Action Script, que pode servir de referência para implementação de outros mundos virtuais; portanto, cumprindo com os objetivos propostos. / This thesis aimed to the development of a Virtual Learning Lab (AVL) - Hidrolândia, and the evaluation of its impact in terms of learning, applied in mechanical of fluids and hydraulics disciplines, in undergraduate engineering courses at the Hydraulic Research Institute - IPH, in at Federal University of Rio Grande do Sul - UFRGS, where there is experimental and real laboratory in hydraulics. The survey was conducted through the use of LVA specially developed for undergraduate courses in Engineering courses. A total of 414 students from three engineering courses, participated in the survey, which was carried out from 2012/2 to 2015/1. The Hidrolândia allows the simulation of various processes relating to three laboratory discipline practices: channel speed, Venturi gauging and tank emptying. The structure of the LVA and the pedagogical approach adopted allowed the interaction of students with various components of the test by changing factors and variables of virtual lab, making possible to repeat the experiment with new parameters and analyzing the results immediately. After using the LVA, the students answered a questionnaire, which allowed a qualitative evaluation of the use of that virtual technological resource, as well as a theoretical evaluation of knowledge. Two groups were kept as a control and had not made the LVA, but having done the theoretical test for further analysis regarding students who performed the LVA. The theoretical basis that gives foundation for this work is the significant learning (meaningful learning) within a constructivist perspective, approach proposed mainly by David Jonassen. The analysis of the statistical results showed that there was wide acceptance of the use of LVA, shown by students in the assessment questionnaire and a significant gain in the learning process, the comparison of endnotes and knowledge tests. The average score in the test of knowledge of the students who used the LVAH was significantly higher than those who did not use. It has been statistically proven that the profile concepts of students who used the virtual lab was different from the profile of those who did not use and, due to higher percentages in concepts "A" and "B", with increased performance those who used it. Therefore, the main contribution of this thesis is the development of LVA Hidrolândia and a methodology for its use that was proven to generate greater learning gains in the mechanical area of fluids and hydraulics, the development of the simplifications of the fluid mechanics equations, generating the algorithms used in the LVA simulations, the development of the virtual world to the physical laboratory at IPH and its implementation in Action Script, which can serve as a reference for the implementation of other virtual worlds; thus complying with the proposed objectives.