Um Framework para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet

1. Um Framework para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet André Neves, Flávia Barros & Geber Ramalho Departamento de Informática -- Universidade Federal de Pernambuco Caixa Postal 7851 – CEP 50.732-970 Recife PE BrazilE-mail: {ammn,fab,glr}@di.ufpe.br SEMISH’99

2. Ambientes Virtuais de Estudo na Internet • Utilizam a Internet como mediadora nos processos de construção de conhecimento (ensino/aprendizagem) • como complemento aos cursos presenciais, ou • como facilitador de cursos à distância. • A Internet é o maior repositório on-line de informação diversificada e atualizada, oferecendo: • consulta a hipertextos • acervo variado e ilimitado • ferramentas para comunicação entre estudantes e professores A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

3. Ambientes Virtuais de Estudo na Internet • O que queremos? • facilidade na edição do material didático • acesso on-line a este material de forma personalizada • possibilidade de cooperação entre seus usuários • recuperação precisa de material bibliográfico na Internet • notificação personalizada sobre mudanças ocorridas no ambiente • um módulo de FAQs sobre o assunto sendo estudado • exercícios de fixação A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

4. Modelos computacionais em Educação: O que temos • Modelo Interativo • Sistemas IAC (dec. 70) e Tutores Inteligentes (dec. 80) • e.g., SOPHIE e SEI • soluções ad hoc para domínios específicos • Modelo Participativo • Ambientes virtuais de estudo (dec. 90) • e.g., OLA (Austrália), AulaNet (PUC-Rio), VIRTUS (UFPE) • ferramentas genéricas • porém a interaçãoentre sujeitos (estudantes e professores)pode se tornar inviável em comunidades de grande porte A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

5. Modelos computacionais em Educação: O que propomos • Modelo Cooperativo • Ambientes virtuais de estudo cooperativo (dec. 90) • Entidades de software (“agentes inteligentes”) cooperam com os sujeitos • facilitando o processo de comunicação em comunidades de grande porte • otimizando a precisão na recuperação de informação em grandes acervos como a Web A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

6. Modelos computacionais em Educação: O que propomos • Modelo Cooperativo • Segue as recentes diretrizes pedagógicas • abordagem sócio-construtivista-interacionista [Vygostsky 1980] • respeita o caráter exploratório, interativo, comunicativo e autônomo da aprendizagem A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

7. FAVECI • Um Framework para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Estudo Cooperativo na Internet: • construído utilizando técnicas de Inteligência Artificial dentro da abordagem de agentes inteligentes [Russel & Norvig 95] • atendendo aos requisitos do modelo cooperativo • Por que usar a Internet? • por seu caráter essencialmente interativo e personalizado • Por que agentes inteligentes ? • realizam tarefas que requerem “racionalidade” e autonomia A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

8. FAVECI: Descrição Geral • Critérios de Engenharia de Software • modularidade, extensibilidade, reusabilidade, portabilidade e facilidade de uso por parte de professores e alunos • Critérios da Inteligência Artificial • racionalidade, autonomia, distribuição de tarefas, comunicação, coordenação • Agentes Inteligentes • um paradigma de programação que possibilita criação de sistemas de software com as características citadas acima. A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

9. Entidades Ativas Entidades Passivas Navegador Hipertransparências Consultor Glossário CGI Browser CGI Monitor Biblioteca virtual PERL PERL ASCII e HTML ASCII e HTML Notificador Caixa de respostas Editor Mural virtual Sala de reuniões Fichas dos estudantes Exercícios de fixação FAVECI: Arquitetura A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

10. FAVECI: entidades passivas • Hipertransparências • hipertextos com o conteúdo didático do curso • Glossário • base de conhecimento: ontologia do domínio IA Introdução Busca Rep. Conh. Aprendizagem Aplicações ... LPO Regras Prod. Sis. Espec. A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

11. FAVECI: entidades passivas • Sala de Reuniões • comunicação sincrônica • favorece a cooperação • Mural Virtual • comunicação assíncrona • favorece a cooperação • Caixa de Respostas • FAQs sobre o conteúdo do curso A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

12. FAVECI: entidades passivas • Biblioteca virtual • ponteiros para referências internas e externas ao ambiente que tenham relação com o tema (domínio) do curso • Fichas dos estudantes • “profile” com as preferências de cada estudante • “login” das sessões de cada estudante • Exercícios de Fixação • utilizados pelo estudante na sua auto-avaliação A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

13. FAVECI: entidades ativas • Agente Navegador • navegação das hipertransparências • criação das páginas de multi-links • consulta à biblioteca virtual Página multi-link para o termo: planejamento Conceitos básicos:Busca Cega e Heurística Conceitos relacionados:Aplicações Biblioteca Virtual:R4, R6, R9 Busca na Web:deseja consultar a Web? A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

14. FAVECI: entidades ativas • Agente Editor • Agente Consultor • chatterbot para responder FAQs sobre o domínio do curso • Agente Monitor • responsável pelas fichas dos estudantes • acompanha o estudante na sua auto-avaliação • Agente Notificador • notifica estudantes e professores, de modo personalizado, sobre modificações no ambiente A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

15. FAVECI: sociedade de agentes Navegador Notificador Consultor Monitor Editor Hipertransparências Glossário Biblioteca virtual Caixa de respostas Mural virtual Sala de reuniões Fichas dos estudantes Exercícios de fixação A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

16. O Protótipo A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

17. FAVECI: Considerações Finais • Construído dentro do paradigma de Agentes Inteligentes • modelo cooperativo; • O framework é modular e independente de domínio de aplicação • favorece a extensibilidade e a reusabilidade de seus componentes (agentes e bases de conhecimento). • Os ambientes gerados podem ser usados como • complemento a aulas expositivas ou • em cursos para o ensino à distância. A. Neves, F. Barros, G. Ramalho

18. Considerações Finais • Avaliação preliminar • O FAVECI foi utilizado na criação de ambientes em uso • no âmbito da UFPE, como complemento a aulas presenciais • aumentando a motivação e o entrosamento dos alunos, melhorando seu desempenho global no curso • na iniciativa privada, como ambiente de ensino à distância • CHESFCHESF • Trabalhos futuros • Validação do sistema • Projeto FIACI (Protem-CC) • Ferramentas Inteligentes para Aprendizagem Cooperativa na Internet A. Neves, F. Barros, G. Ramalho