Concepção de um Sistema de Acompanhamento de Comunicação Síncrona e Assíncrona para Ambientes Cooperativos de Apoio a Aprendizagem

 

Artigo - Completo

Orivaldo de Lira Tavares

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Resumo:

Neste trabalho especificamos uma ferramenta que além de prover meios de comunicação síncrono (bate-papo) e assíncrono (fórum), fornece também uma análise inteligente das interações que facilita a tarefa do mediador de acompanhar a participação e desenvolvimento dos alunos durante o processo de aprendizagem. Tal ferramenta está sendo projetada para ser acoplada a um ambiente em particular, porém trata-se de um um pacote independente e auto-suficiente podendo assim ser portado para qualquer outro ambiente de trabalho cooperativo em grupo ou até mesmo funcionar como um sistema autônomo.

Palavras Chave: comunicação síncrona e assíncrona, aprendizagem, ensino à distância, acompanhamento de interações.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Introdução

Nos últimos anos, é freqüente a utilização de técnicas de IA no projeto e construção de ambientes de aprendizagem cooperativa informatizados, devido às potencialidades que incorporam em tais ambientes. Entretanto, observa-se ainda uma grande quantidade de problemas não resolvidos e promessas a serem cumpridas com respeito a tais ambientes.

Características como o auxílio personalizado e o suporte à interação, entre outras, para lidar com o problema de grande quantidade de aprendizes, mostram que os ambientes disponíveis, atualmente, ainda sofrem de limitações, que envolvem tanto aspectos tecnológicos quanto pedagógicos. Apesar disso, a cada tempo, os ambientes são melhorados com novas tecnologias que suportam as teorias educacionais e pedagógicas adotadas.

O suporte à interação é um dos problemas que vêm sendo atacados com o surgimento de novas tecnologias. A cooperação e a colaboração entre pessoas geograficamente distantes, hoje consideradas características essenciais nesses ambientes, vem sendo facilitada com apoio de novas tecnologias, tais como as redes de computadores, a exemplo da Internet. Essas facilidades aumentam as vantagens obtidas com o uso de tais ambientes, como o reuso de conhecimento, o compartilhamento de informações e a cooperação, além de possibilitarem a integração entre pessoas com diferentes interesses e níveis de conhecimento.

Segundo Draves [Draves, 2000], a maior utilidade de um ambiente de aprendizagem cooperativa não é o seu aparato tecnológico, e sim o papel de facilitar as interações entre alunos e professores, e entre os alunos. Estabelecer recursos para que o ambiente melhore o grau de interatividade e envolvimento de seus participantes parece o caminho para aumentar a produtividade dos ambientes de ensino-aprendizagem e promover o crescimento de comunidades de construção de conhecimento [Resnick, 1996].

O foco desse artigo será a especificação de ferramentas de suporte à interação síncrona e assíncrona (FISA) a ser acoplado a um Ambiente de Apoio à Aprendizagem Cooperativa - o AmCorA [Menezes, 1999]. Como exemplo de ferramenta para suporte à interação assíncrona será proposto um sistema de fórum de discussão e para a interação síncrona um sistema de bate-papo via web. Propõe-se aqui essas duas ferramentas especificadas de modo a poderem ser portadas para qualquer outro ambiente de trabalho cooperativo em grupo ou até mesmo funcionar como um sistema autônomo, desde que sejam feitas pequenas adaptações, tais como a criação de mecanismos de controle de acesso e de auxílio à formação de grupos.

Uma variedade de atividades podem ser exploradas usando-se o fórum. Nele ficam registrados debates ocorridos durante o curso. Discussões feitas antes e depois de debates face a face ficam aqui armazenadas.Parte da memória do curso fica armazenada aqui e mesmo depois de terminada a disciplina, aprendizes e professores podem continuar acessando (e recuperando) documentos e informações [Motta,2001]. O mesmo pode ser dito de um sistema de bate-papo que permita o armazenamento e a recuperação de sessões.

Esse registro da memória do curso, provido por tais sistemas, diminuem a sobrecarga dos participantes da interação pois, uma vez respondida uma questão, as informações estarão disponíveis no sistema permitindo que outros participantes tenham acesso às mesmas evitando que se tenha de responder a mesma questão várias vezes. Do ponto de vista do aprendiz (e todos são aprendizes), o sistema permitirá um avanço no conhecimento de maneira mais autônoma.

O artigo está dividido em 5 seções. Na próxima seção é feito o levantamento de alguns trabalhos correlatos. A seção 3 explica a modularização do SACSA e especifica os requisitos funcionais de cada um dos módulos. A seção 4 traz alguns aspectos de implementação e decisões de projeto. A última seção conclui o artigo descrevendo os próximos passos do SACSA.

 

2. Trabalhos Correlatos

Em [Motta, 2001] encontramos algumas motivações para o desenvolvimento de sistemas de fórum que podem ser estendidas a sistemas de bate-papo. Este artigo demonstra a importância de ferramentas de fórum de discussão no apoio as atividades de um curso seja ele presencial ou à distância. Mostra como tais ferramentas preservam a memória do curso, bem como podem ser usadas para estimular debates tanto no pré quanto no pós aula.

[Pimentel, 2001] ajudou a identificar alguns parâmetros que devem ser monitorados em seções de bate-papo que estendemos aos fóruns de discussão. Dentre tais parâmetros estão o tamanho médio das interações e a relação entre elas. Além disso, nos introduziu ao conceito de comunicógrafo.

[Tavares, 2001] identifica vários dos requisitos funcionais que apresentamos na sessão 3.2 sendo assim de fundamental importância para a concepção do SACSA.

3. Requisitos Funcionais e Estrutura (modularização) do SACSA

A idéia do SACSA é conceber uma ferramenta que, além de prover meios de comunicação síncrono (bate-papo) e assíncrono (fórum), forneça também uma análise inteligente das interações que facilite a tarefa do mediador de acompanhar a participação e desenvolvimento dos alunos durante o processo de aprendizagem.

Assim o SACSA pode ser divido em 2 módulos: Ferramentas Básicas de Comunicação e Ferramentas de Acompanhamento e Análise Inteligente das Interações.

O primeiro módulo está atualmente implementado e acoplado ao AmCorA. Na seção 4 serão apresentados aspectos de implementação desse módulo. Na seção 3.1 apresentamos seus requisitos funcionais.

O módulo de análise das interações está em desenvolvimento e tem seus requisitos funcionais especificados na seção 3.2.

3.1 Ferramentas Básicas de Comunicação

Como dito anteriormente o SACSA proverá um fórum de discussões que permitirá debates assíncronos e um sistema de bate-papo para debates síncronos.

Para prover o meio de comunicação assíncrona, são necessárias funcionalidades que permitam o envio, o armazenamento e a recuperação de mensagens (interações). Em uma comunidade de aprendizagem são debatidos vários temas que não se correlacionam. Daí a necessidade de se permitir a criação de vários fóruns.

No que tange ao meio de comunicação síncrono, fazem-se necessárias funcionalidades que permitam a criação de seções de bate-papo, o envio e armazenamento de interações para as mesmas, a entrada de um usuário em uma seção e a recuperação de seções já finalizadas.

3.2 Ferramentas de Acompanhamento e Análise Inteligente das Interações.

Para dar ao mediador uma boa noção de quem são os aprendizes da comunidade é interessante prover um perfil estático dos membros, alimentado pelos próprios, onde constam informações pessoais dos membros tais quais seus dados acadêmicos e suas áreas de interesse. Esse perfil estático será o ponto de partida para uma caracterização dos aprendizes, e será continuamente refinado pelas interações deles com o ambiente.

A partir da análise das interações dos usuários, o sistema gerará um perfil dinâmico de cada membro onde constarão dados relativos à participação dos mesmos nos debates síncronos e assíncornos promovidos. Em tal perfil constarão informações tais quais áreas de interesses dos grupos de discussão do qual o usuário faz parte, a quantidade, frequência e tamanho médios de suas interações em tais debates bem como a relação das mesmas com o tema levantado. No perfil também constará o caráter das interações do aprendiz: questionamento, dúvida, explicação, contribuição ou relato. Para cada um desses parâmetros também é fornecida a média do grupo que participou de tais debates para que o mediador possa também fazer uma avaliação comparativa do aprendiz.

O mediador dos grupos de discussão terá em mãos estatísticas sobre a interação dos membros em cada um dos fóruns de discussão e sessões de chat do seu grupo. Tais estatísticas informarão: a média de interações por usuário, o tempo médio entre interações, o tamanho médio das interações e o caráter das interações.

O SACSA permitirá que o mediador o configure para enviar mensagens de incentivo para aprendizes que não estejam participando ativamente dos debates. Por exemplo, o sistema poderá ser configurado para enviar mensagens de estímulo a usuários que estejam há mais de 5 minutos em uma sessão de chat sem interagir. Ou ainda, para enviar um email para todos usuários que não tenham participado de algum fórum de discussão. Ressaltamos porém que o serviço de email não está no escopo do SACSA. Assim, ele proverá uma API que fornecerá ao ambiente de grupo todas as informações estatísticas necessárias e este deverá acionar seu serviço de email.

O SACSA proverá também um sistema de recuperação de interações que permitirá ao mediador fazer um levantamento de todas as interações de um aprediz em determinado fórum de discussão ou sessão de bate-papo. Permitirá também que sejam filtradas apenas as interações de determinado caráter. Por exemplo, levantar todas as interações de questionamento de um aprendiz X em um fórum de discussão Y. Isso deverá dar ao mediador boas métricas de avaliação da participação do aprendiz.

Ainda tendo como base a análise das interações o sistema gerará um banco de palavras-chave para cada um dos debates com o objetivo de facilitar a localização e recuperação de informações contidas nos mesmos. Assim, o sistema não só guardará a memória de cada debate como também facilitará a recuperação de tal memória.

4. Requisitos não-funcionais e realização das Ferramentas de Comunicação

Para o desenvolvimento do sistema está sendo usada uma abordagem denominada de ciclo de vida em espiral, sendo produzido um protótipo ao final de cada ciclo.

Seguindo o desenvolvimento multiagentes adotado no AmCorA, o SACSA está sendo concebido como um aplicativo independente, sem levar em conta preocupações com o acoplamento com o ambiente macro. Tal preocupação cabe ao agente de seções do AmCorA.

Assim, as ferramentas de comunicação do SACSA provêem um conjunto de API’s que torna possível a comunicação com qualquer ambiente de ensino web que queira utilizar seus recursos. Tal comunicação é realizada através do protocolo http. A escolha desse protocolo como meio de comunicação se deve ao fato de que o http é o padrão da WEB.

Para implementar o SACSA precisamos de recursos que permitissem a geração de páginas Web dinâmicas além de acesso a banco de dados.

Como plataforma de implementação foi escolhido o Borland Delphi. Essa escolha foi guiada pelo ótimo ambiente de programação provido pela ferramenta citada, que nos permite uma alta produtividade, e pelo bom desempenho dos aplicativos CGI gerado pelo Delphi.

O gerenciador de banco de dados escolhido foi o Interbase por ser gratuito, podendo assim ser distribuído com o SACSA, e pelo seu desempenho razoável, atendendo às nossas necessidades. Visando não sobrecarregar a base de dados, optamos por armazenar as interações em arquivos texto mantendo na base de dados apenas referências aos mesmos.

Optamos por não usar recursos de cookies para evitar problemas de compatibilidade com browsers que não permitam ou estejam configurados para não permitir seu uso.

O projeto da interface recebeu uma atenção especial. Por se tratar de uma ferramenta destinada à comunidades de aprendizado heterogêneas, das quais nem todos os membros são familiarizadados com sistemas informatizados, procuramos projetar uma interface intuitiva e amigável que seguisse os padrões das ferramentas similares mais populares na atualidade.

A interface do fórum baseia-se na estrutura de "tree view" ( visualização em árvore) para permitir que o usuário visualize as interações sob vários níveis de abstração. Tal estrutura de visualização é utilizada no Windows Explorer e na maioria dos outros gerenciadores de arquivos, sendo assim conhecida da maioria dos usuários que tenham algum contato com computadores.

Tendo em vista as baixas taxas de transmissão obtidas por grande maioria das conexões à internet que temos na atualidade, torna-se importante projetar uma interface leve que gere um mínimo fluxo de dados. Para atingir tal objetivo fizemos uso dos padrões DOM (Document Object Model), através de scripts Javascript, reduzindo a necessidade de recarregar páginas.

5. Considerações finais e Trabalhos Futuros

Este artigo apresentou a especificação de um Sistema de Acompanhamento de Interações Síncronas e Assíncronas que visa, além de fornecer meios de comunicação eficientes, potencializar o trabalho dos mediadores em ambientes de apoio a aprendizagem, bem como dar aos mesmos parâmetros para avaliar o desempenho de seus aprendizes.

A continuação desse trabalho consiste em desenvolver mecanismos auxiliares de busca e recuperação de informações, a serem incorporadas aos protótipos. Tais mecanismos consistiriam em:

- Classificação automática de interações:

Atualmente o remetente da interação é quem especifica seu caráter: questionamento, contribuição, relato... Porém por distração ou até mesmo com a intenção de ludibriar o mediador, o aprendiz pode dar uma classificação errônea à mesma. Daí a importância de prover um mecanismo de classificação automática.

Além disso, é normal que em sessões de bate-papo ou até mesmo em fóruns de discussão ocorram interações informais não pertinentes ao assunto discutido. Se o sistema conseguir detectar tais interações, o mediador não perderá tempo com interações que não contribuem para a discussão e poderá até coibir tais interações.

- Elaboração de Comunicógrafos sobre sessões de bate-papo: Devido ao caráter caótico de uma sessão de bate-papo, onde as relações entre as interações não são claramente visíveis, seria interessante que o sistema traçasse comunicógrafos das sessões de bate-papo. Dessa forma, as relações entre as interações seriam facilmente percebidas, e o trabalho do mediador junto ao grupo seria mais eficiente.

- Criação de Mapas Conceituais sobre o conhecimento produzido: Uma sessão de bate-papo, assim como um fórum, é uma reunião de conhecimento. Sendo assim, seria muito útil organizar tal reunião de uma forma estruturada, ligando os assuntos numa grande rede. Surge então a idéia de criar um mapa conceitual do conhecimento contido num fórum ou num bate-papo, tornando esse conhecimento disponível a todos.

 

 

6. Referências Bibliográficas

 

[Draves, 2000] Draves, W. A.; "Teaching Online"; LERN Books; USA; 2000

[Menezes, 1999] Menezes, C.S., CURY, D., CAMPOS, G.H.B.; "AmCorA: Um Ambiente Cooperativo para a Aprendizagem Construtivista Utilizando a Internet"; In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO; 10., 1999; Curitiba; Anais...; Curitiba: UFPR, 1999. p. 333-340.

[Motta, 2001] Motta, C. L. R., Borges, M. R. S.; "Agregando valor ao Fórum de Discussão"; In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO; 12., 2001; Vitória; Anais...; Vitória: UFES, 2001. p. 176-184.

[Pimentel, 2001] Pimentel, M. G., Sampaio, F. F.; "Análise da Conversação nas sessões de bate-papo"; In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO; 12., 2001; Vitória; Anais...; Vitória: UFES, 2001. p. 545-549.

 

[Resnick, 1996] Resnick, M.; "Distributed Constructionism"; In Proceedings on.. Learning Sciences Association for the Advancement of Computing in Education, Northwestern University, Jul. 1996

[Rossy, XXXX] DEVO COLOCAR AQUI A REFERÊNCIA AO ARTIGO DA SYLVANA