Trabalho de Conclusão de Curso Mestre – Mecanismo Sinérgico de Treinamento

1. Centro Federal de EducacaoTecnologica Celso Suckow da Fonseca Trabalho de Conclusão de Curso Mestre – Mecanismo Sinérgico de Treinamento Desenvolvidor por : Jose Roberto Siciliano Iryoda Vagton Ferreira Alves Professor Orientador : Rafael Castaneda Junho / 2010

2. Introdução Motivação Objetivos Contribuições esperadas Motivação A informática está transformando o nosso mundo. A Internet, sobretudo, é um meio de comunicação ágil, e presente em mais de 41 milhões de lares[1], e crescendo, segundo pesquisa do IBGE, mais de 15% ao ano. E-Assessment – Avaliação assistida por computador, é todo processo de avaliação que faz uso de algum suporte da informática para obter informações ou auxiliar na correção e feedback automático para estudantes e professores[2]. Precisamos estar atentos não só aos conhecimentos dos seus alunos, mas às lacunas de conhecimento que ocorrem sobre as suas disciplinas. Maria tem 5 balas, seu irmão Pedrinho tem 10 balas. Pedrinho deu 7 balas para Maria. Quantas balas Maria possui? R.: ?? Vs. Muitas práticas atuais, nos diversos ambientes de aprendizagem, falham ao não propiciarem que uma avaliação sirva de apoio para a aprendizagem. A grande atenção dada a uma única medida (nota), atua como um fator inibidor e desestimulador da aprendizagem. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 1/23

3. Introdução Motivação Objetivos Contribuições esperadas Objetivos O objetivo desta monografia é implementar um sistema on-line para treinamento e capacitação, com opções para criação, aplicação e correção de provas em ambiente WEB. Nossa proposta é que este módulo possa reportar com precisão ao docente o grau de absorção do aprendizado para que se possa tomar decisões baseado em tendências mensuradas através dos métodos da Taxonomia de Bloom. Contribuições Esperadas Acreditamos contribuir com uma ferramenta capaz de personalizar provas de acordo com o perfil dos alunos, explorando texto, imagem, som, cognição e metacognição de maneira dinâmica e interativa. E principalmente auxiliar o professor na correção automatizada, gerando visualização dos resultados com relatórios e histórico de nota facilitando o processo de melhoria continua do ensino. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 2/23

4. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Avaliação Assistida por Computador O uso dos recursos tecnológicos para a tomada de decisão sobre mediação e avaliação da aprendizagem e competência encontra relatos em Raabe (2005) e Pimentel. Onde os principais objetivos eram aperfeiçoar o acompanhamento aos alunos nas disciplinas presenciais, e medir a capacidade de aprendizado do aluno. O trabalho de Raabe (2005), focou nos subsídios para personalização do ensino, enquanto os trabalhos do grupo de Omar e França (2005) propõem que “tão importante quanto à personalização do ensino, adaptado às condições de aprendizagem do aluno é a personalização da avaliação” [13], ponto este que daremos enfoque em nossa monografia. Papel das Avaliações • Avaliação Diagnóstica: Tem como objetivo mensurar o quanto o estudante sabe sobre o que será abordado no nocurso, para determinar quais são os pontos que deixaram de ser aprendidos. Permite detectar a existência ou não de pré-requisitos. • Avaliação Formativa: Tem como objetivo fornecer informações ao professor e ao estudante no decorrer do curso, orientando na melhoria do desempenho dos estudantes, facilitando o entendimento e correção dos próprios erros, evitando o acúmulo de problemas. • Avaliação Somativa: Tem como objetivo fornecer informações a respeito do valor final do desempenho do aluno. Atribuindo notas, diplomas ou certificados aos estudantes ao final do curso, além de permitir a comparação de conteúdos programáticos. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 3/23

5. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Avaliação Meta-Cognitiva x Avaliação Cognitiva A avaliação cognitiva - Meta principal identificar o nível cognitivo do aluno num determinado domínio de conhecimento. Possibilitando , num curso de diversas avaliações , apontar quais são os conceitos que o aluno demonstra que ”sabe”. + X A avaliação metacognitiva– Meta principal criar condições para que o aluno possa monitorar o próprio conhecimento. A capacidade metacognitiva dá aos alunos a habilidade para planejar e monitorar seu sucesso e corrigir erros, quando necessários. = Acreditamos que para uma avaliação nos moldes propostos deverão ser criadas avaliações metacognitivas com o objetivo de avaliar os conhecimentos prévios e fornecer feedback ao aluno para que este possa aprimorar e aprofundar seus conhecimentos. Estas deverão ser demarcadas por avaliações cognitivas que medirão o nível de aprendizagem e trará resultados específicos quanto às técnicas instrucionais e conteúdo aos docentes. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 4/23

6. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Taxonomia de Bloom A taxonomia dos objetivos educacionais, comumente conhecida como taxonomia de Bloom, é uma estrutura de organização hierárquica de objetivos educacionais que foi resultado do trabalho de uma comissão multidisciplinar de especialistas de várias universidades dos EUA, liderada por Benjamin S. Bloom, na década de 1950[9]. Desta forma, Bloom dividiu as possibilidades de aprendizagem em três grandes domínios: • O cognitivo, abrangendo a aprendizagem intelectual; • O afetivo, abrangendo os aspectos de sensibilização e gradação de valores; • O psicomotor, abrangendo as habilidades de execução de tarefas que envolvem o organismo muscular. Cada um destes domínios tem diversos níveis de profundidade de aprendizado. Por isso a classificação de Bloom é denominada taxonomia: cada nível é mais complexo e mais específico que o anterior. Nesta monografia nós abordaremos somente o Dominio Cognitivo. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 5/23

7. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Domínio Cognitivo O domínio cognitivo, que é o alvo desta monografia, envolve o conhecimento e o desenvolvimento de habilidades intelectuais. Isto inclui a retirada ou o reconhecimento das circunstâncias específicas, padrões processuais, e conceitos que servem para o desenvolvimento de capacidades intelectuais e competências. Há seis categorias principais[10], ordenados a partir dos mais simples para os mais complexos. As categorias podem ser consideradas como graus de dificuldades. Conhecimento: Trata dos processos que requerem que o individuo reproduza com exatidão uma informação que lhe tenha sido dada, seja ela uma data, um relato, um procedimento, uma fórmula ou uma teoria. As palavras-chave são: define, descreve, identifica, sabe, recorda, reconhece, reproduz, seleciona, afirma. Compreensão: Capacidade do individuo de compreender o significado, a tradução, a interpolação, a interpretação das instruções e dos problemas, e das classificações dos problemas, usando a informação da forma original, ampliada ou reduzida, podendo representá-la de outra forma ou prever conseqüências resultantes da informação original. Aplicação: É a capacidade do individuo de transportar uma informação genérica para uma situação nova e específica, utilizando um conceito espontâneo ou uma abstração. Aplicar o que foi aprendido em novas situações, por exemplo, no local de trabalho. Análise: É a capacidade do individuo de separar uma informação em elementos ou componentes, e estabelecer relações entre eles. Separar material ou conceitos em tópicos de modo que a sua estrutura organizacional possa ser entendida. Distinguir entre fatos e inferências. Síntese: É a capacidade do individuo de reunir elementos de informação para compor algo novo que terá, necessariamente, traços individuais distintivos, construir uma estrutura ou padrão de diversos elementos. Formar partes para compor um todo, com ênfase na criação de um novo significado ou estrutura. Avaliação: Trata dos processos cognitivos mais complexos. Consiste em confrontar um dado, uma informação, uma teoria, um produto etc... com um critério ou conjunto de critérios, que podem ser internos ao próprio objeto de avaliação, ou externos a ele. Fazer julgamentos sobre o valor das idéias ou materiais. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 6/23

8. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Taxonomia de Bloom Domínio Afetivo Domínio Psicomotor Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 7/23

9. Fundamentação Teórica Aval. Assist.por Computador Taxonomia de Bloom Taxonomia Revisada de Bloom Taxonomia Revisada Dr. Lorin Anderson, aluno de Bloom, que em meados de 1999, publicou um artigo que julgava aprimorar o método. Através destas pesquisas reconheceram que a aprendizagem e o ensino abordam muito mais do que o raciocínio simples. Esta Taxonomia de Bloom revisada que considera uma gama maior de fatores que afetam a aprendizagem e o ensino, tentando corrigir alguns problemas da taxonomia original, classificada em cinco categorias distintas: Conceitual, Procedimental, Factual, Metacognitiva e Cognitiva. • Analisar – Consiste em dividir o conhecimento em partes e pensar como essas partes se relacionam com a estrutura geral. A análise dos alunos é feita por meio de diferenciação, organização e atribuição. • Avaliar – Considerado o item mais avançado da taxonomia original, é o quinto dos seis processos da versão revisada. Ela engloba verificação e crítica. • Criar – Considerado o principal componente da nova versão. Essa capacitação envolve reunir elementos para dar origem a algo novo. Para conseguir criar tarefas, os alunos geram, planejam e produzem. • Lembrar – Consiste em reconhecer e recordar informações importantes da memória de longa duração. • Compreender – Refere-se é a capacidade de fazer sua própria interpretação do material educacional, como leituras e explicações do professor. • Aplicar – Consiste em usar o procedimento aprendido em uma situação familiar ou nova. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 8/23

10. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Solução Proposta Sinergia , esta e a palavra que preenche a lacuna da avaliação cujo o único objetivo e a medição da absorção do conteúdo sem a preocupação de informar ao aluno quais seus pontos fortes e fracos e quais precisam ser desenvolvidos. Tornar o resultado da avaliação claro para o aluno tanto quanto para o professor e nosso desafio e proposta. Desenvolvimento de um mecanismo de treinamento sinérgico, cuja finalidade é, neste primeiro momento, auxiliar o trabalho do professor na avaliação do aluno. Deu-se o nome desta ferramenta de MESTRE: Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 9/23

11. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Padrão MVC O Model-View-Controller, ou MVC, é um padrão de desenvolvimento utilizado atualmente com o objetivo de separar as "tarefas" de interface e visualização das tarefas de acesso a dados e negócio. Para tal foi criada uma camada denominada controlador (Contoller), que, conforme o nome indica, controla as tarefas de geração de interface (View) e acesso a dados (Model). Originalmente foi criado como padrão de projeto arquitetural desenvolvido para o ambiente Smalltalk, porém hoje este tipo de arquitetura vem sido utilizado para qualquer aplicação interativa, principalmente Web. Call Class() , function() in Controller.py Renderedby Controller.py/ Class() , function(), method() Linguagem PYTHON O que nos motivou a adota-la foi principalmente aprender uma linguagem de multiuso, que nos permite criar websites até aplicativos desktop. Existem vários ambientes integrados para a linguagem, o seu construtor é muito semelhante ao do Delphi, no Eclipse é integrável através do Pydev, WingWare, entre outros. Como é portável os principais sistemas operacionais suportam esta linguagem. É uma linguagem interpretada, escalável e orientada objetos, tudo é referenciado como objeto. Oferece tipos de alto nível como tuplas, dicionários, listas, classes, strings, arquivos. O controle de bloco é feito apenas por endentação. Python vem sendo utilizado em inúmeros programas de Computação gráfica, como GIMP, Inkscape e Blender. É atualmente utilizada em projetos de empresas como a Google, NASA, Distros Linux. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 10/23

12. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Framework Web2py Web2py é um framework gratuito e aberto para desenvolvimento ágil, rápido, escalável, seguro e portátil de bases de dados e de aplicações web-based. Escrito e programável em Python. Criado por Massimo Di Pierro. Nos permitiu desenvolver o sistema de maneira continua independente da nossa localidade (em casa, no trabalho, na faculdade) mantendo um único ambiente de desenvolvimento e testes, que nos auxiliou no desenvolvimento seguindo as práticas de boa engenharia de software, como o uso do Model-View-Controller (MVC). Acreditamos na proposta de simplicidade e agilidade do web2py que, na verdade, não requer instalação ou configuração, ele roda nas principais plataformas, e para o desenvolvimento, implantação e manutenção de aplicações pode ser feito através de uma interface web local ou remota. web2py CPython executado com (a implementação C) e / ou Jython (implementação Java), versões 2.4, 2.5 . Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 11/23

13. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Casos de Uso Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 12/23

14. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Diagrama de Classes Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 13/23

15. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento CSU014 – Manter Prova Sumário:Professor realiza cadastro (inclusão, alteração, consulta) das Provas da Turma em questão. Pré- condições: Turma e Plano de Prova previamente cadastrado. Ator Primário:Professor Fluxo Principal 1. Professor acessa o menu Cadastro, sub-menu Prova. 2. O sistema apresenta a tela com as operações que podem ser realizadas: a inclusão de uma nova Prova, a alteração dos dados de uma Prova já cadastrada e a consulta das Provas cadastradas. Neste momento o professor fará a associação do plano de prova. 3. O Professor indica a operação desejada clicando nos links apresentados pelos sistemas. 4. Sistema informa que a operação selecionada foi concluída ou cancelada. 5. Se o Professor desejar continuar com a manutenção, o sistema retornara ao passo 2, caso contrário, o caso de uso termina. • Fluxo Alternativo (3) – Inclusão • Sumário: Toda prova poderá ser incluída pelo Professor. Todas as associações desta classe são baseadas nas necessidades da aplicação. Todas as validações e verificações incluem campos obrigatórios preenchidos, duplicidade de registros e relacionamentos baseados nas necessidades da aplicação. • O sistema requisita a inclusão do objeto em questão; • O sistema apresenta um formulário com os campos para que os detalhes do objetos sejam incluídos pelo autor em questão; • O autor fornece os detalhes do novo objeto; • O sistema verifica e valida os dados. Caso os dados sejam válidos, o sistema inclui o novo objeto, caso contrario, solicita a alteração dos dados e volta ao passo c. • Fluxo Alternativo (3) – Alteração • Sumário: Toda Prova poderá ser alterada pelo Professor. Todas as associações desta classe são baseadas nas necessidades da aplicação. Todas as validações e verificações incluem campos obrigatórios preenchidos, duplicidade de registros e relacionamentos baseados nas necessidades da aplicação. • O sistema requisita a alteração do objeto; • O sistema apresenta um formulário preenchido com os detalhes do objeto e com um Checkbox para sua possível exclusão; • O Autor em questão altera os detalhes ou exclui os registros do objeto cadastrado. • O sistema verifica e valida os dados. Caso os dados sejam válidos, o sistema altera o objeto, caso o checkbox esteja marcado ele exclui o objeto. • Fluxo Alternativo (3) – Consulta • Sumário: Toda Disciplina poderá ser consultada pelo Professor. Todas as associações desta classe são baseadas nas necessidades da aplicação. • O sistema lista os registros do Objeto em questão com opção de pesquisa e ordenação. • O Autor em questão visualiza os registros do objeto que poderão ser ordenadas, crescente ou decrescente por todos os seus atributos principais. O Autor também poderá pesquisar por qualquer palavra ou registro parcial do objeto na caixa de pesquisa. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 14/23

16. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Diagrama de Seqüência Manter Prova - Alterar/Excluir Prova Incluir Prova Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 15/23

17. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Implementacao Manter Prova Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 16/23

18. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento CSU016 – Realizar Prova Sumário:A Realização da Prova é realizada pelo aluno durante a data cadastrada pelo professor. Ao clicar nesta ação o aluno iniciara a realização da prova pelo professor aplicada. Ator: Aluno. Pré- condições: Questões cadastradas, Prova previamente gerada e aplicada pelo professor. Fluxo Principal 1. Aluno acessa o menu Aplicações, sub-menu Realiza Prova. 2. O sistema apresenta a tela com os detalhes da prova e solicita o aceite do inicio da prova. 3. O Aluno aceita os termos optando pelo SIM no formulário e inicia a prova ou opta pelo NÃO e volta ao passo 2. 4. Sistema apresenta as questões da prova e o botão concluir prova. 5. Aluno escolhe as questões e seleciona a alternativa que acredita estar correta para a resposta da questão Passo 6. Ou opta por concluir a prova passo 7. 6. Sistema armazena a alternativa escolhida e retorna ao passo 4. 7. Sistema pergunta se o aluno tem certeza que deseja finalizar a prova. 8. Aluno informa que Não o sistema retorna ao passo 4. Aluno informa que sim, passo 9. 9. Sistema conclui a prova e volta a pagina inicial do sistema. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 17/23

19. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Diagrama de Seqüência - Realizar Prova Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 18/23

20. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Implementacao Realizar Prova Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 19/23

21. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento O sistema utilizará, para persistência dos dados, o SQLITE, SGBD integrado ao framework Web2py. db.define_table('prova', Field('referencia',length=128,notnull=True), Field('turma',db.turma), Field('plano_de_prova',db.plano_de_prova), Field('tipo','string',requires=IS_IN_SET(["Formativa","Somativa","Diagnostica"])), Field('data_aplicacao','datetime‘)) db.prova.referencia.requires=IS_NOT_IN_DB(db,'prova.referencia') db.prova.turma.requires=IS_IN_DB(db,'turma.id','turma.nome') db.prova.plano_de_prova.requires=IS_IN_DB(db,'plano_de_prova.id','plano_de_prova.referencia‘) Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 20/23

22. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento db.define_table('item_prova_gerada', Field('prova_gerada',db.prova_gerada), Field('questao',db.questao), Field('alternativa_escolhida',db.alternativa) ) db.item_prova_gerada.prova_gerada.requeres=IS_IN_DB(db,'prova_gerada.id') db.item_prova_gerada.questao.requires=IS_IN_DB(db,'questao.id','questao.enunciado') db.item_prova_gerada.alternativa_escolhida.requires=IS_IN_DB(db,'alternativa.id','alternativa.resposta') Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 21/23

23. Solução Proposta Solução Proposta Metodologias de Desenvolvimento Implementação Metodologias de Desenvolvimento Diagrama do Banco Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 21/23

24. Conclusão Conclusão Conclusão • Ao final acreditamos ter alcançado os principais pontos do nosso objetivo. Esperamos que esta ferramenta idealizada, possa ser plenamente utilizada e aprimorada para que se torne real nosso objetivo que é: Munir os professores com ferramentas que os auxiliarão em sua jornada, e na jornada de seus alunos neste processo de desenvolvimento continuo. Web; Aplicacao e CorrecaoIndependete de Provas; Suporte a Taxonomia Revisada de Bloom. ImplentacoesMultimidias; Metodos de Busca Avancado; Segura no caso de desconexao e consultas; Ampliar o Mecanismo para que possibilite não so a avaliacao como treinamento e backoffice institucional. O desenvolvimento muito dependente do Framework utilizado. Por Jose Roberto e Vagton Ferreira 23/23