smartlak workspace

8/19/2019 SmartLAK Workspace

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AUTARQUIA EDUCACIONAL DO VALE DO SÃO FRANCISCOFACULDADE DE CIÊNCIAS APLICADAS E SOCIAIS DE PETROLINA

SMARTLAK WORKSPACE: DEFININDO METAS ATRAVÉS DEVISUALIZAÇÕES CONTEXTUAIS DE ANALÍTICAS DE APRENDIZAGEM

Renan Costa Alencar

Petrolina2015


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Renan Costa Alencar


Artigo apresentado à Faculdade de CiênciasAplicadas e Sociais de Petrolina, como requisito

parcial para obtenção do título de Bacharel emCiência da Computação.

Orientador: Prof. Esp. Thomas de Almeida Rabelo

Petrolina2015


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Renan Costa Alencar

Smartlak Workspace: definindo metas através de visualizações contextuais deanalíticas de aprendizagem

Artigo apresentado à Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina, comorequisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação.

Petrolina, 2015.

________________________________________________________Prof. Esp. Thomas de Almeida Rabelo (Orientador) - FACAPE

________________________________________________________Prof. Dr. Ricardo Amorim (Membro) - FACAPE

________________________________________________________Profª. Drª. Dinani Gomes de Amorim (Membro) - FACAPE


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Renan Costa Alencar

Sua Submissão de Trabalhos WESS 2015

INES Facape Wess Fri, Nov 6, 2015 at 3:09 PMTo: Renan Costa Alencar

Prezado :

Congratulações – seu trabalho intitulado SmartLAK Workspace: definindo metas através de visualizaçõescontextuais de analíticas de aprendizagem foi aceito para ser apresentado no WESS 2015.

Os comentarios de revisores foram anexados neste email. Tais comentários ajudarão em melhorias detrabalhos futuros.

Para a apresentação considere o tempo máximo de 12 minutos incluindo tempo para perguntas.

Quaisquer dúvidas, a coordenação do WESS 2015 está a disposição.

Até lá.

Ricardo Amorim

Coordenador WESS 2015

Dr. em Ciência da Computação

2 attachments

parecer 1.doc 56K

parecer 2.doc 55K


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Dedico este trabalho primeiramente !o Pai Celestial, p"r ser essencial #m minha vida,

m#u guia, socorro presente n! hora d ! angústia, !" m#u pai Jacson, a minha mã#

Socorro, !" s meus irmãos e ao meu amor.


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AGRADECIMENTOS

Primeiramente !o Pai Celestial qu" permitiu qu" tudo isso acontecesse, !# longo d"

minha vida, " nã# somente nestes anos como universitário, m!s que "m todos #s momentosé o maior mestre qu" alguém pode conhecer.

Meus estimados agradecimentos:

À FACAPE pelo ambiente criativo " amigável qu" proporciona.

Ao meu irmão e orientador prof. Thomas de Almeida Rabelo, pelo empenho

dedicado à elaboração deste trabalho.

Aos professores Vânia Lasalvia, Maria Celimar da Silva, Cynara Carvalho, Rossana

Junqueira e Roberto Tenório por termos construído mais do que uma relação de aprendize tutor, mas uma relação de amizade e companheirismo.

Agradeço ! minha mã", heroína qu" m" dá apoio, incentivo n!s horas difíceis, de

desânimo " cansaço.

Ao meu pai, por quem tomo como exemplo de vida, quem me ensinou a sempre fazer

o correto e por ter me dado a melhor herança da vida terrena: o conhecimento.

Obrigado meus irmãos Reno e Raíssa, que n#s momentos d" minha ausência

dedicados !# estudo superior e ao trabalho, s"mpr " fizeram entender qu" # futuro é feito !

partir d! constante dedicação n# presente!

Ao meu amor que tem sido um pequeno, mas potente, vagalume que ilumina o meu

caminho e em quem me espelho.

Aos meus amigos-irmãos Dimas Delgado, Vinícius Cavalcanti, Jemylee Sá, Paulo

Tavares, Luiz Felipe Eugênio. Vocês me fazem lembrar de que laços fraternais vão além

de proximidade parental ou de consanguinidade.

Meus agradecimentos também às amigas Brigitte Hissette, Juliana Mazza, Claudia

Delgado e Kátia Lima, companheiras d" trabalhos " irmãs n! amizade qu" fizeram parte

d! minha formação " qu" vão continuar presentes "m minha vida c#m certeza.

Por fim, agradeço a todos que sempre me ajudaram de alguma forma, seja me dando

uma dica, abrindo uma porta ou até mesmo me dando um sonoro NÃO.


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“Deus nos concede, a cada dia, uma página de vida nova no livro do tempo.

Aquilo que colocarmos nela, corre por nossa conta.”

Chico Xavier


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Renan Costa ALENCAR !; Thomas de Almeida RABELO

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RESUMO

O uso da tecnologia nas atividades de aprendizagem nos dá a possibilidade de coletargrandes quantidades de dados, conhecidos como Big Data, gerados por eventos que ocorremnos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs). As visualizações gráficas desses dadosfornecem subsídios para análise da aprendizagem ao passo que levam em conta aspectoscomo acesso/proteção a dados pessoais, suporte a grandes quantidades de usuários, altadisponibilidade e personalização. Neste trabalho, propomos uma plataforma personalizável

para junção de visualizações como gadgets, pequenas aplicações gráficas, simplificando a

implementação de novas visualizações e utilizando os serviços da Arquitetura SmartLAK,cujo papel é fornecer informações sobre analíticas de aprendizagem através do Big Data gerado pelas AVAs. Além disso, fornecer uma loja/repositório destes gadgets onde o usuáriotem acesso, de modo contextual, extensível através do padrão OpenSocial, disponibilizandoferramentas complementares ao ambiente. Este ambiente foi desenvolvido seguindo umametodologia de revisão literária e uma abordagem bottom-up, isto é, da especificidade parao todo, fornecendo um conjunto de requisitos básicos exigidos para qualquer visualizaçãode analíticas de aprendizagem, seja ela feita por alunos ou instrutores, tendo o framework Apache Rave como estrutura base. A plataforma encontra-se desenvolvida e acessível pormeio do link , contendo uma base de dadosreais que somam mais de 700.000 registros de experiências de aprendizagem do curso deTecnologias Educacionais da Faculdade de Pedagogia na Universidade de Santiago deCompostela. Espera-se com essa ferramenta ampliar a capacidade de visualização nocontexto de analíticas de aprendizagem.

Palavras-chave: Ambiente Pessoal de Aprendizagem; Analíticas de Aprendizagem;Arquitetura de Software.

1. Introdução

Hoje em dia, observamos uma mudança na forma como aprendemos, como aeducação se tornou mais flexível e distribuída. Do ponto de vista de VOZNIUK;GOVAERTS; GILLET (2013), a natureza distribuída e flexível do processo deaprendizagem cria novos desafios. Logo, se torna complexo para os professores aobservação, o controle e os ajustes do processo de aprendizagem. Por exemplo, nos AVAs,Ambientes Virtuais de Aprendizagem, onde milhares de estudantes estão simultaneamenteem uma aula on-line, é impossível para um professor considerar as capacidades e

preferências de cada aluno individualmente. Por outro lado, quando os alunos estudamremotamente, eles tendem a ficar menos envolvidos no processo e, eventualmente, perdema motivação. Consequentemente, os AVAs experimentam uma taxa muito mais elevada de

! Graduando em Ciência da Computação – FACAPE " Professor do Colegiado de Ciência da Computação - FACAPE


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desistência, em comparação com aulas presenciais. (VOZNIUK; GOVAERTS; GILLET,2013).

Partindo dessa premissa, o presente trabalho surgiu a partir da percepção de que, por

diversas vezes, os AVAs não fornecem ferramentas de analíticas de aprendizagem3

nem para os alunos nem para o professor o que, na opinião de DUVAL (2011), permitiria definirmetas realistas e desenvolver planos para alcançá-los, bem como conectar alunos ou

professores com outros atores de aprendizagem etc. Dessa forma, o nosso estudo teve comoobjetivo desenvolver um ambiente contextual, ou seja, um ambiente que se adapta aosdiferentes cenários e usuários, associado a gadgets, pequenas aplicações gráficas,simplificando a implementação de novas visualizações e utilizando os serviços daArquitetura SmartLAK, cujo papel é fornecer informações sobre analíticas de aprendizagematravés do Big Data gerado pelos AVAs.

2.

Material e métodos

Realizamos uma revisão literária para que pudesse nos dar subsídios nodesenvolvimento de um ambiente contextual que nos equipasse de experiências deaprendizagem através de análise de dados. Adotamos uma abordagem bottom-up, isto é,

primeiro detalhamos os elementos individuais de base do sistema, fornecendo assim umconjunto de requisitos básicos exigidos para qualquer visualização de analíticas deaprendizagem, seja ela feita por alunos ou instrutores. Por fim, desenvolvemos um protótipofuncional que não ultrapasse os limites dos AVAs além do necessário para a conclusão desteestudo.

A.

Arquitetura SmartLAK para Big Data e Learning Analysis

A arquitetura está centrada em três pontos cruciais: camada de serviço padronizadaque captura e consome um fluxo de dados gerado em um AVA (serviços xAPI); umaontologia que representa estes dados semanticamente em favor de uma interoperabilidadeem torno dos componentes da arquitetura (ontologia xAPI); e um banco de dados de altodesempenho que torna possível o consumo de grandes quantidades de dados, o chamado Big

Data (RABELO et al., 2015).Dentre os pontos citados, há um recurso interessante utilizado dentro da camada de

serviço chamado de Sensor de Atividade de Aprendizagem, do inglês Learning ActivitySensor (LAS). O LAS, como descrito por RABELO et al. (2015), é um componente

específico da plataforma para capturar os dados sensíveis gerados pelos alunos. B. OpenSocial Gadgets

Os gadgets (GOOGLE INC., 2008) são componentes de software com base tanto naWorld Wide Web (WWW) quanto em HTML, CSS e JavaScript. Esses componentes

permitem que os desenvolvedores escrevam facilmente aplicativos úteis da WWW que

3 Não há uma definição universalmente aceita para o termo analíticas de aprendizagem. ParaDUVAL (2011), a análise de aprendizagem é a coleta de vestígios que os alunos deixam

para trás e o uso desses vestígios para melhorar a aprendizagem. Complementando esta

definição, SIEMENS et al. (2011) define o termo como sendo a medição, coleta, análise ecomunicação de dados sobre alunos e seus contextos, para fins de compreensão e otimizaçãoda aprendizagem e dos ambientes em que ocorre.


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funcionam em qualquer lugar sem modificação. Eles são definidos usando uma sintaxe XMLdeclarativa processada por um servidor de gadgets em um formato que permite a suaintegração em diversos contextos: páginas da web autônomas, aplicativos da web e atémesmo em outros gadgets. Um gadget pode ser um simples widget , um componente

reutilizável ou um aplicativo completo, possivelmente usando ou se comunicando comoutros gadgets.

C. Apache Rave

O Apache Rave tem como objetivo ser uma plataforma extensível e leve baseado em padrões abertos para a utilização, integração e hospedagem OpenSocial gadgets e W3Cwidgets relacionados a recursos, tecnologias e serviços. Ele também fornece uma alta

personalização sensível ao contexto, colaboração e capacidades de integração de conteúdo euma elevada qualidade na simplicidade de instalação, bem como ser fácil de integrar emoutras plataformas e soluções como descrito em APACHE FOUNDATION (2012).

3. Resultados e discussão

Conforme MANSKE et al. (2014) a publicação de diferentes visualizações em umúnico ambiente corrobora com a ideia de analíticas de aprendizagem para permitir decisõesmais bem informadas. PAULSSON (2013) caracteriza o mashup como sendo umacombinação de diferentes serviços na web de uma forma que cria um novo aplicativocomposto (ou serviço) com um valor agregado. Com este pressuposto, nos propusemos aconstruir visualizações em forma de gadgets através da especificação OpenSocial,consumindo serviços de analíticas de aprendizagem da arquitetura SmartLAK etransformando os dados recebidos em visualizações/análises como mostrado na Figura 1.

Figura 1. Esquematico das camadas do ambiente contextual e o uso de gadgets associados ao SmartLAK.(Fonte: o autor.)


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Para uma melhor contextualização, os gadgets voltados para AVA e analíticas de

aprendizagem podem ser adicionados dentro de um loja/repositório, como visto na Figura 2,onde professores e alunos podem encontrá-los e facilmente adicioná-los aos seus ambientes.

Os gadgets foram programados para serem executados facilmente em qualquer

navegador dando o poder a estas pequenas aplicações de serem uma solução independentede sistema operacional ou plataforma. As linguagens Javascript e HTML tem um bomsuporte para dispositivos móveis a medida que não precisam plug-ins adicionais emdetrimento a soluções com componentes Adobe Flash ou Java segundo VOZNIUK;GOVAERTS; GILLET (2013).

Os gadgets se apresentaram eficientes no que foram propostos, agregando valor ao processo de aprendizagem e também ao processo de análise desta. A plataforma encontra-sedesenvolvida e acessível por meio do link ,como visto na Figura 3, contendo uma base de dados reais que somam mais de 700.000registros de experiências de aprendizagem do curso de Tecnologias Educacionais daFaculdade de Pedagogia na Universidade de Santiago de Compostela.

Figura 2. Loja de Gadgets presente no SmartLAK Workspace. (Fonte: o autor.)


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4. Considerações finais

Diante do exposto, o nosso propósito com este estudo foi de tornar as atuais AVAsem ferramenta que ampliam a capacidade de visualização no contexto de analíticas deaprendizagem para traçar metas/objetivos de aprendizagem. Como consequência, buscar ascondições que tornam possível ao aproveitamento da aprendizagem através de interaçõessociais e de construção do saber, mediante procedimentos que possibilitam a personalizaçãodas ferramentas de ensino e, consequentemente, de uma análise qualitativa dos processos ecaminhos da aprendizagem foram o nosso principal motivador na resolutividade do

problema exposto inicialmente.

5.

Referências bibliográficasAPACHE FOUNDATION. Status of Apache RaveTM. Disponível em:

. Acesso em: 24 out. 2015.

DUVAL, E. Attention please!: Learning analytics for visualization and recommendation.

LAK ’11 Proceedings of the 1st International Conference on Learning Analytics and

Knowledge, p. 9–17, 2011.

GOOGLE INC. Gadgets API: Especificação de Gadgets. Disponível em:

. Acesso em: 24 out. 2015.

MANSKE, S.; HECKING, T.; BOLLEN, L.; GOHNERT, T.; RAMOS, A.; HOPPE, H. U.

Figura 3. Gadgets para analíticas de aprendizagem dentro do SmartLAK Workspace. (Fonte:

o autor.)


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A Flexible Framework for the Authoring of Reusable and Portable Learning Analytics

Gadgets. 2014 IEEE 14th International Conference on Advanced Learning

Technologies, p. 254–258, 2014.

PAULSSON, F. From silos to mashups conformance through widget-based mashupapproaches to learning environments. 4th International workshop on InteractiveEnvironments and Emerging Technologies for eLearning, IEETeL 2013, v. 991, p. 46–

57, 2013.

RABELO, T.; LAMA, M.; AMORIM, R. R.; VIDAL, J. C. SmartLAK $: A Big Data

Architecture for Supporting Learning Analytics Services. The 45th Annual Frontiers in

Education (FIE) Conference, FIE 2015, 2015.

SIEMENS, G.; GASEVIC, D.; HAYTHORNTHWAITE, C.; DAWSON, S.; SHUM, S. B.;

FERGUSON, R.; DUVAL, E.; VERBERT, K.; D BAKER, R. S. J. Open LearningAnalytics: an integrated & modularized platform. Disponível em:. Acesso em: 11 dez. 2015.

VOZNIUK, A.; GOVAERTS, S.; GILLET, D. Towards portable learning analytics

dashboards. 2013 Ieee 13Th International Conference on Advanced Learning

Technologies (Icalt 2013), p. 412–416, 2013.

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