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.

As disciplinas de projeto requerem uma grande variedade de conhecimentos para sua realização. Para atender às necessidades didático-pedagógicas do ensino de projeto de produto, o processo de ensino-aprendizagem deve contar com material educacional capaz de fornecer ao aluno todas as informações necessárias para o seu desenvolvimento. A utilização de objetos de aprendizagem pode facilitar o processo de produção e entrega de materiais educacionais, assim como sua reutilização e recontextualização em diferentes cenários. Tal processo é possibilitado pelo atual estágio de desenvolvimento das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs), que permitem fácil acesso a produtos e serviços a elas relacionados. As TICs, aliadas às teorias de design instrucional, proporcionam o surgimento de novas gerações de Ensino a Distância (EaD), que agregam conteúdos educacionais a serviços baseados na web. Tal combinação dá origem a uma modalidade híbrida de ensino, unindo ferramentas de ensino presencial e a distância (Blended Learning). Este trabalho propõe uma ferramenta para a elaboração e a disponibilização de objetos de aprendizagem generativos integrada ao sistema HyperCAL online (sistema de comunicação e distribuição de conteúdo, baseado na web, desenvolvido e utilizado pelo Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul — DEG-UFRGS). Desta forma, estes objetos podem ser reutilizados e recontextualizados para a elaboração de materiais educacionais. Nesta ferramenta, os objetos de aprendizagem generativos são estruturas construídas em XML, baseados no conceito learning design, funcionando como uma camada de interação entre os outros tipos de objeto de aprendizagem, organizando o conteúdo a ser disponibilizado. Para fins de validação da ferramenta criada, foi proposto um protótipo de unidade de aprendizagem de Projeto de Produto. Este protótipo teve como base um leaming design elaborado a partir de Padrões Pedagógicos levantados na fundamentação teórica do presente trabalho. Estes Padrões foram analisados, selecionados e organizados dentro de uma Linguagem de Padrões construída por um grupo de professores que atuam em disciplina do DEG-UFRGS, ligadas às linguagens e práticas de projeto, através das técnicas de cardsorting e grupo focal. / Design courses require a wide range of knowledge for its realization. To meet the needs of the didactic and pedagogical teaching of industrial design, the teaching-learning process must have educational material able to provide the student with all the information necessary for their development. The use of learning objects can facilitate the process of production and delivery of educational materials and their reuse and recontextualization in different scenarios. Such process is due to the current development stage of Information and Communication Technologies (ICTs), which allow easy access to products and services related to them. ICTs, combined with instructional design theories, lead to the emergence of new generations of distance learning, which add educational content to web based services. From this combination rises a hybrid mode of education, which combines tools for face-toface and distance learning (Blended Learning). This research proposes a tool for the development and provision of generative learning objects integrated into HyperCAL online (a web-based system of communication and content distribution, developed and used by the Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - DEG-UFRGS). Thus, these objects can be reused and recontextualized for the development of educational materials. In this tool, the generative learning objects are structures built on XML, based on the learning design concept, running as an interaction layer between the other types of learning object, organizing the content to be available. For the validation of the tool set, a prototype unit of learning of industrial design was proposed. This prototype was based on a learning design made upon pedagogical patterns raised in the theoretical foundation of this work. These patterns were analyzed, selected and arranged in a pattern language, built by a group of teachers who work in the disciplines of the DEG-UFRGS linked to the industrial design activity, through the card sorting and focus group techniques.

As disciplinas de projeto requerem uma grande variedade de conhecimentos para sua realização. Para atender às necessidades didático-pedagógicas do ensino de projeto de produto, o processo de ensino-aprendizagem deve contar com material educacional capaz de fornecer ao aluno todas as informações necessárias para o seu desenvolvimento. A utilização de objetos de aprendizagem pode facilitar o processo de produção e entrega de materiais educacionais, assim como sua reutilização e recontextualização em diferentes cenários. Tal processo é possibilitado pelo atual estágio de desenvolvimento das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs), que permitem fácil acesso a produtos e serviços a elas relacionados. As TICs, aliadas às teorias de design instrucional, proporcionam o surgimento de novas gerações de Ensino a Distância (EaD), que agregam conteúdos educacionais a serviços baseados na web. Tal combinação dá origem a uma modalidade híbrida de ensino, unindo ferramentas de ensino presencial e a distância (Blended Learning). Este trabalho propõe uma ferramenta para a elaboração e a disponibilização de objetos de aprendizagem generativos integrada ao sistema HyperCAL online (sistema de comunicação e distribuição de conteúdo, baseado na web, desenvolvido e utilizado pelo Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul — DEG-UFRGS). Desta forma, estes objetos podem ser reutilizados e recontextualizados para a elaboração de materiais educacionais. Nesta ferramenta, os objetos de aprendizagem generativos são estruturas construídas em XML, baseados no conceito learning design, funcionando como uma camada de interação entre os outros tipos de objeto de aprendizagem, organizando o conteúdo a ser disponibilizado. Para fins de validação da ferramenta criada, foi proposto um protótipo de unidade de aprendizagem de Projeto de Produto. Este protótipo teve como base um leaming design elaborado a partir de Padrões Pedagógicos levantados na fundamentação teórica do presente trabalho. Estes Padrões foram analisados, selecionados e organizados dentro de uma Linguagem de Padrões construída por um grupo de professores que atuam em disciplina do DEG-UFRGS, ligadas às linguagens e práticas de projeto, através das técnicas de cardsorting e grupo focal. / Design courses require a wide range of knowledge for its realization. To meet the needs of the didactic and pedagogical teaching of industrial design, the teaching-learning process must have educational material able to provide the student with all the information necessary for their development. The use of learning objects can facilitate the process of production and delivery of educational materials and their reuse and recontextualization in different scenarios. Such process is due to the current development stage of Information and Communication Technologies (ICTs), which allow easy access to products and services related to them. ICTs, combined with instructional design theories, lead to the emergence of new generations of distance learning, which add educational content to web based services. From this combination rises a hybrid mode of education, which combines tools for face-toface and distance learning (Blended Learning). This research proposes a tool for the development and provision of generative learning objects integrated into HyperCAL online (a web-based system of communication and content distribution, developed and used by the Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - DEG-UFRGS). Thus, these objects can be reused and recontextualized for the development of educational materials. In this tool, the generative learning objects are structures built on XML, based on the learning design concept, running as an interaction layer between the other types of learning object, organizing the content to be available. For the validation of the tool set, a prototype unit of learning of industrial design was proposed. This prototype was based on a learning design made upon pedagogical patterns raised in the theoretical foundation of this work. These patterns were analyzed, selected and arranged in a pattern language, built by a group of teachers who work in the disciplines of the DEG-UFRGS linked to the industrial design activity, through the card sorting and focus group techniques.

As disciplinas de projeto requerem uma grande variedade de conhecimentos para sua realização. Para atender às necessidades didático-pedagógicas do ensino de projeto de produto, o processo de ensino-aprendizagem deve contar com material educacional capaz de fornecer ao aluno todas as informações necessárias para o seu desenvolvimento. A utilização de objetos de aprendizagem pode facilitar o processo de produção e entrega de materiais educacionais, assim como sua reutilização e recontextualização em diferentes cenários. Tal processo é possibilitado pelo atual estágio de desenvolvimento das Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs), que permitem fácil acesso a produtos e serviços a elas relacionados. As TICs, aliadas às teorias de design instrucional, proporcionam o surgimento de novas gerações de Ensino a Distância (EaD), que agregam conteúdos educacionais a serviços baseados na web. Tal combinação dá origem a uma modalidade híbrida de ensino, unindo ferramentas de ensino presencial e a distância (Blended Learning). Este trabalho propõe uma ferramenta para a elaboração e a disponibilização de objetos de aprendizagem generativos integrada ao sistema HyperCAL online (sistema de comunicação e distribuição de conteúdo, baseado na web, desenvolvido e utilizado pelo Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul — DEG-UFRGS). Desta forma, estes objetos podem ser reutilizados e recontextualizados para a elaboração de materiais educacionais. Nesta ferramenta, os objetos de aprendizagem generativos são estruturas construídas em XML, baseados no conceito learning design, funcionando como uma camada de interação entre os outros tipos de objeto de aprendizagem, organizando o conteúdo a ser disponibilizado. Para fins de validação da ferramenta criada, foi proposto um protótipo de unidade de aprendizagem de Projeto de Produto. Este protótipo teve como base um leaming design elaborado a partir de Padrões Pedagógicos levantados na fundamentação teórica do presente trabalho. Estes Padrões foram analisados, selecionados e organizados dentro de uma Linguagem de Padrões construída por um grupo de professores que atuam em disciplina do DEG-UFRGS, ligadas às linguagens e práticas de projeto, através das técnicas de cardsorting e grupo focal. / Design courses require a wide range of knowledge for its realization. To meet the needs of the didactic and pedagogical teaching of industrial design, the teaching-learning process must have educational material able to provide the student with all the information necessary for their development. The use of learning objects can facilitate the process of production and delivery of educational materials and their reuse and recontextualization in different scenarios. Such process is due to the current development stage of Information and Communication Technologies (ICTs), which allow easy access to products and services related to them. ICTs, combined with instructional design theories, lead to the emergence of new generations of distance learning, which add educational content to web based services. From this combination rises a hybrid mode of education, which combines tools for face-toface and distance learning (Blended Learning). This research proposes a tool for the development and provision of generative learning objects integrated into HyperCAL online (a web-based system of communication and content distribution, developed and used by the Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - DEG-UFRGS). Thus, these objects can be reused and recontextualized for the development of educational materials. In this tool, the generative learning objects are structures built on XML, based on the learning design concept, running as an interaction layer between the other types of learning object, organizing the content to be available. For the validation of the tool set, a prototype unit of learning of industrial design was proposed. This prototype was based on a learning design made upon pedagogical patterns raised in the theoretical foundation of this work. These patterns were analyzed, selected and arranged in a pattern language, built by a group of teachers who work in the disciplines of the DEG-UFRGS linked to the industrial design activity, through the card sorting and focus group techniques.

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.

The information and communication technologies (ICT) had presented several uses at educational context, creating the need of models which allow to adapt these technological resources in the context of learning and teaching pedagogical practice. The use of the (DE) Distance Education gives to student flexibility in relation to time and place. DE makes the teacher reviews his pedagogical practice and the learning material to be used by internet. This work aims the usage of meaningful learning theory, considering the following aspects: Previous Organizers, Subsumer, Assimilation, Progressive Differentiation, and Integrated Reconciliation. In this work is also taken into account the following pedagogical patterns: RCLAP (Reading, Critique, Lecture, Activity and Presentation with Discussion) and LEASPE (Lecture, Examples, Activity, Student Presentation and Evaluation). RCLAP and LEASPE pedagogical patterns are considered as strategy in the context of a web teaching system. This strategy is used to define online teaching sessions related to a web teaching system. Framework FA_PorT was used to build a web teaching system by internet. The FA_PorT allows to define teaching sessions through the usage of strategies which are represented by a group of tactics. / As Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) apresentam diversos cenários de aplicação no contexto educacional, criando a necessidade de modelos que permitam adaptar esses recursos tecnológicos numa prática pedagógica de ensino e aprendizagem. O uso da tecnologia na Educação a Distância (EAD) permite ao aluno ter uma flexibilidade com relação a tempo e localidade. No qual a EAD, faz com que o professor reveja sua pratica pedagógica (estratégias) e o material de aprendizagem a ser utilizado via Internet. Este trabalho objetiva a utilização da Teoria da Aprendizagem Significativa, considerando os seguintes aspectos: Organizadores Prévios, Subsunçores, Assimilação, Diferenciação Progressiva e Reconciliação Integrativa, modelados em conjunto com os Padrões Pedagógicos RCLAP (Leitura, Critica, Exposição Teórica, Atividade e Apresentação com Discussão) e LEASPE (Exposição Teórica, Exemplos, Atividade, Apresentação do Estudante e Avaliação) como estratégia no desenvolvimento de um sistema de ensino na Web. A estratégia proposta é utilizada na definição de sessões de ensino online no contexto de um sistema de ensino Web. Para a construção e implementação do sistema foi utilizado o framework FA_PorT, que permite a criação de sistemas de ensino online via Internet. O FA_PorT permite a definição de sessões de ensino através do uso de estratégias que são representadas por um conjunto de táticas.

The thesis presents a model, suitable for the design of any type of qualification in integrative eGovernment education. The integrative approach combines education of adult learners and students and promotes international cooperation.

The thesis presents a model, suitable for the design of any type of qualification in integrative eGovernment education. The integrative approach combines education of adult learners and students and promotes international cooperation.