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| O AULANET E AS NOVAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO APLICADAS À EDUCAÇÃO BASEADA NA WEB |
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| Carlos José Pereira de Lucena
Ruy Milidiú
Marcelo Blois
Viviane Torres
Gustavo Robichez de Carvalho
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1. Introdução A educação baseada na Web (EBW) é uma abordagem inovadora que utiliza a Web como meio de entrega da instrução. A Web pode ser usada para proporcionar as oportunidades para se desenvolver experiências de aprendizado ativo e customizado. Um dos grandes méritos da Internet, e particularmente da Web, é que ela traz o aprendiz face a face com um universo de informação digital em constante expansão [1]. Evidências empíricas demonstram o valor do aprendizado cooperativo quando comparado com o aprendizado individual (ex., [2]-[3]). Assim, está ocorrendo uma explosão no interesse sobre o ensino e o aprendizado através da Web. O fator principal para o emprego do aprendizado baseado na Web é a necessidade de se trazer o treinamento diretamente para o desktop, em uma forma just-in-time contínua. Precisamos entender como os sistemas consagrados de instrução (ex., salas de aula) podem migrar para uma organização mais aberta, onde parte das aulas pudessem ser ministradas de acordo com o "modelo de comunidade dinâmica para o aprendizado". Neste trabalho, apresentamos o Aulanet, um ambiente de EBW com uma abordagem cooperativa. Também descrevemos as tendências de desenvolvimento do ambiente a fim de permitir a avaliação de cursos, acompanhamento do fluxo de aprendizado dos alunos, reutilização de conteúdos e engajamento dos aprendizes com a utilização de simulação.
2. AulaNet O AulaNet é um ambiente cooperativo de aprendizado baseado na Web, desenvolvido no Laboratório de Engenharia de Software (LES) do Departamento de Informática da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), para a criação e assistência de cursos a distância. Os objetivos do AulaNet são: promover a adoção da Web como um ambiente educacional; contribuir com mudanças pedagógicas, dando suporte à recriação; encorajar a evolução do conhecimento; e criar comunidades de conhecimento [4]. O AulaNet difere da maioria dos ambientes digitais de aprendizagem existentes (ex., [5]-[8]) porque ele se baseia em uma abordagem cooperativa (de abordagem de groupware) enquanto a maioria dos demais ambientes correlatos utilizam metáforas físicas da escola tradicional, como corredores, quadros-negros, secretarias, salas de aula, bibliotecas, etc. Acreditamos que aprendizado e os aspectos intelectuais do trabalho estão se tornando o mesmo conceito, baseado na idéia de que para cooperar, as pessoas têm que se coordenar, e para se coordenar, as pessoas precisam se comunicar. Desta forma, as palavras-chave da nossa abordagem são comunicação, coordenação e cooperação. Além disso, o AulaNet faz uma clara distinção entre conteúdo e navegação. O principal beneficiário deste ambiente é o professor. Acreditamos que o professor deve dominar a sua área de conhecimento sem ser necessariamente obrigado a saber sobre as tecnologias da Internet. A tarefa do professor consiste em criar material educacional de boa qualidade, deixando a programação da navegação para o ambiente. Com o AulaNet o professor não precisa saber qualquer linguagem de programação para a Internet a fim de criar, alterar e ministrar cursos a distância. O AulaNet promove a separação do conteúdo da navegação, tirando a tarefa de programação das costas do professor. Assim, a princípio, não deve haver nenhum trabalho adicional para se migrar os conteúdos desenvolvidos do AulaNet para qualquer outro sistema equivalente. Com base na disponibilidade de ferramentas testadas no LES, a seguinte lista preliminar foi proposta: (a) publicação de livro texto na forma de hipertexto; (b) publicação de textos associados às aulas; (c) gravação das aulas presenciais; (d) transmissão online das aulas presenciais; (e) publicação de projetos dos alunos; (f) avaliação dos alunos (provas, etc); (g) utilização de transparências junto com suas descrições; (h) interatividade na Internet; (i) uso de News; (j) forma de suporte online para organização de cursos; (k) alunos como provedores de informação; (l) uso de animação, vídeo, etc; (m) uso de software pelos alunos; (n) aulas de laboratório, e; (o) definição do Processo de Desenvolvimento de Aprendizagem.
2.1. Mecanismos e Serviços Para fornecer todas estas facilidades, o AulaNet oferece um conjunto de mecanismos de comunicação, coordenação e cooperação, a fim de que o professor possa customizar seu curso de acordo com os objetivos do processo de aprendizado que devem ser alcançados. Os mecanismos de comunicação fornecem as facilidades que permite a troca ou o envio de informação entre professores e aprendizes. Estes mecanismos incluem, ferramentas de correio eletrônico (uma ferramenta de correio eletrônico e uma ferramenta de lista de discussão), uma ferramenta de conferência assíncrona textual (ferramenta de newsgroup) e uma ferramenta de conferência síncrona textual (chat).
figura 1: Interface do Professor no AulaNet.
Os mecanismos de coordenação fornecem os meios para assegurar que os participantes (grupo) possa trabalhar de uma forma efetiva, e desta forma, alcançar seus objetivos. O ambiente oferece uma ferramenta básica de agenda (gerência de calendário), que serve para agendar compromissos, como uma sessão de chat, ou para se fazer anúncios sobre o desenvolvimento do curso. Estes mecanismos também incluem ferramentas para a avaliação de aprendizado, tais como tarefas e auto-avaliação [9]. Os mecanismos de cooperação fornecem os meios para a promover o aprendizado, a resolução de problemas e a realização de tarefas em grupo, isto é, os meios para o compartilhamento de idéias e informação. No AulaNet, o conceito de cooperação deve ser entendido como a preparação do material pelo professor e, de um ponto de vista construtivista, a criação de um espaço para a contribuição de outros participantes (outros professores e os próprios aprendizes). Entre estes mecanismos existem ferramentas para a transferência de materiais e indicação de professores e aprendizes co-autores.
figura 2: Interface do Aprendiz no AulaNet. O poder do aprendiz é epitomizado por um controle remoto. Este controle oferece uma lista de serviços—facilidades de navegação de alto nível—customizado pelo seleção dos mecanismos de comunicação, coordenação e cooperação feita previamente pelo professor. Os aprendizes estão familiarizados com o uso de controle remoto nos diversos eletrodomésticos existentes. Utilizando um controle remoto, os aprendizes podem escolher entre os diversos serviços, como por exemplo, contato com o instrutor, listas de discussão, grupos de interesse, entre outros.
3. Novas Tendências Atualmente, o AulaNet versão 1.9 está disponível tanto em língua portuguesa <ead.les.inf.puc-rio.br> quanto em língua inglesa <english.les.inf.puc-rio.br>. Há mais de 1800 participantes registrados (dos quais » 3% possuem privilégio de docência) e ele já está sendo utilizado para oferecer mais de 40 cursos através da Web. A sua próxima versão irá se voltar para outros aspectos ainda não explorados, que serão descritos nas seções seguintes.
3.1 Estatísticas dos Cursos A referência [10] classifica os aspectos de avaliação em três áreas principais: projeto e estrutura de rede, interações sociais, e resultados do aprendizado individual. A avaliação do projeto e estrutura deve levar em conta o tamanho dos grupos de aprendizado e as tarefas que estes grupos devem realizar. A avaliação das interações sociais se referem a conceitos como padrões de participação individual, tempo de resposta e variações do envolvimento dos participantes durante o curso. A avaliação dos resultados do aprendizado individual leva em consideração os graus obtidos pelos aprendizes no curso. As duas primeiras áreas acima estão relacionadas a avaliação do curso em si e a última se relaciona com a avaliação do aprendiz. Até o momento, a avaliação da performance dos aprendizes é feita por alguns dos mecanismos de coordenação já existentes. Para coletar os dados necessários para se realizar a avaliação do projeto, da estrutura e da interação social de um curso, o AulaNet irá fornecer um mecanismo de Estatísticas do Curso. Entre estas estatísticas, o professor terá, por exemplo, dados sobre a utilização, no total e na média, dos materiais e das ferramentas de comunicação disponíveis no curso. Estes dados fornecem parâmetros para se saber como as tarefas do curso estão sendo realizadas pelos aprendizes, e para se medir o grau de envolvimento dos aprendizes, incluindo dados sobre tempo de resposta e padrões de interação observados. Por exemplo, se a lista de discussão do curso foi muito usada, o professor poderá assumir que o os aprendizes demonstraram grande interesse em cooperarem para aprenderem. Por outro lado, se um material foi pouco utilizado, o professor pode inferir que ou o material não desperta o interesse dos aprendizes ou o material não é adequado ao curso. Os dados da interação dos aprendizes com materiais e com os demais participantes do grupo, serão coletados por um componente de software na parte do cliente AulaNet. Este componente ficará em execução o tempo todo, construindo uma base de dados com os eventos que ocorreram durante as interações dos aprendizes. Este mecanismo ajudará o professor a fazer uma avaliação do curso, com o propósito de servir como base para o re-projeto da dinâmica de aprendizado em versões futuras de um mesmo curso.
3.2 Coordenação baseada em Workflow Um ambiente de learningware que oferece suporte ao construtivismo permite uma participação ativa na construção de conhecimento através da interação e do acesso à estrutura e a estratégia de construção do conhecimento de outros participantes ou de um grupo. Entretanto, uma alta carga de interação pode originar problemas de coordenação, como por exemplo, desorientação no hiper-espaço, sobrecarga de comunicação, desorientação na execução de tarefas e perda de sincronismo de um grupo. O Workflow Management Coalition define workflow como uma facilidade computacional ou uma automação de um processo de negócio no seu todo ou em parte [11]. A tecnologia de workflow pode melhorar a eficiência operacional de um processo. Isto porque um workflow pode ajudar na coordenação e no fornecimento de informação relevante à execução de tarefas[12]. A tecnologia de workflow ajuda na racionalização e na explicação de uma ação, facilitando o processo de cooperação. No entanto, o fluxo de interação descrito em um workflow deve ser seguido à risca. Assim, o uso de workflow em ambientes de learningware necessita uma adaptação de sua estrutura. A utilização da tecnologia de workflow em ambientes de learningware permitirá a coordenação de tarefas em grupo, verificar o rastro das interações dos aprendizes com os materiais do curso e com os demais aprendizes. Esta coordenação ajudará o professor a analisar o processo de construção de conhecimento dos aprendizes. Outros benefícios conseguidos através do uso deste mecanismo são a redução da sobrecarga de comunicação e da noção de desorientação no hiper-espaço.
3.3 Reutilização de Conteúdo Distribuído Desde abril 1998, mais de 300 servidores AulaNet foram instalados nas mais diversas partes do país e do mundo, cada qual com os seus cursos e conteúdos. Todos estes servidores distribuídos geograficamente geram a necessidade de se reutilizar materiais didáticos que foram publicados em servidores diferentes. Contudo, a falta de padrões que permitam o compartilhamento de materiais entre instituições e entre o grande número de ambientes educacionais existentes tem impedido a reutilização de conteúdo distribuído. Hoje, a unidade básica do ambiente AulaNet é um curso. Esta unidade de alto nível complica a reutilização de materiais específicos. Para se contornar este problema, o AulaNet será remodelado para incorporar o padrão EDUCAUSE-IMS [13]. Desta forma, a unidade de conteúdo do AulaNet será um material. Um material é qualquer unidade atômica de informação dentro de um curso: um arquivo de uma aula, uma discussão, um evento da agenda, etc. Para permitir a reutilização, o ambiente começará a catalogar meta-dados sobre um material. Um meta-dado é uma informação sobre uma informação (i. e. um material), que ajudará os usuários do ambiente a localizar, avaliar, ter acesso e manipular esta informação. Para permitir a reutilização de materiais, duas ferramentas serão desenvolvidas utilizando-se o formato RDF/XML [14] proposto pelo EDUCAUSE-IMS. O modelo RDF foi projetado para oferecer suporte à criação de comunidades de meta-dados na Web. A primeira ferramenta será a responsável pela criação das informações de meta-dados sobre um material. A segunda ferramenta é uma ferramenta de busca de conteúdos, que será capaz de localizar materiais específicos, baseando-se em informações de meta-dados, nos diversos servidores AulaNet existentes. Usando o formato RDF/XML para catalogar meta-dados sobre os conteúdos de um servidos AulaNet, outros servidores AulaNet e outros ambientes de aprendizado, que tenham catalogado seus conteúdos segundo o padrão EDUCAUSE-IMS, serão capazes de trocar materiais, permitindo a criação de comunidades de conhecimento.
3.4 Simulação e Realidade Virtual Alguns aspectos do "mundo real" não podem ser vividos, de forma direta, em um ambiente de EBW. Simulação pode ter grande valor educacional nestes casos. É possível oferecer suporte à simulação cooperativa através de MUDs (Multi-User Domains) e MOOs (MUD Object-Oriented) [1]. Para fornecer um engajamento dos aprendizes através de simulação, um projeto correlato ao AulaNet, chamado CLEW (Cooperative Learning Environment for the Web) [15] está em desenvolvimento no LES. O CLEW combina o formato de apresentação da Internet com a interação ao estilo dos MUDs e com o mecanismo de coordenação dos sistemas de gerenciamento de workflow. O objetivo do CLEW é criar uma plataforma cooperativa para o desenvolvimento de cursos estruturados. Construtivismo, metáforas de aprendizado e imersão modelam a base educacional do projeto. A estrutura do CLEW segue o principal aspecto dos MUDs, que é a divisão do ambiente em regiões. Um MUD é um ambiente baseado na interação entre participantes, provendo o acesso uma base compartilhada de salas, outros objetos e saídas, criando um mundo virtual. Os aspectos interativos dos MUDs permitem a criação de um ambiente cooperativo poderoso, no entanto, os MUDs não possuem qualquer tipo de coordenação. O CLEW usa as características de workflow para oferecer um modo de se coordenar este ambiente disperso. A integração entre WFMS (WrorFlow Management Systems) e MUDs pode oferecer os meios necessários para se definir um ambiente de aprendizado baseado em simulação. O aprendiz interage com o CLEW através de uma interface de realidade virtual criada utilizando-se VRML (Virtual Reality Modelling Language). VRML oferece uma interface 3D muito comum em vídeo games. Ele oferece uma sensação de imersão ao aprendiz, que é estimulado a explorar o ambiente, construindo o seu conhecimento ajudado por uma memória visual. O VRML também oferece a facilidade de resposta a diversos estímulos e eventos, simulando as ações de um jogo.
3.5 Comunidades de Conhecimento Hoje em dia, se dá muita ênfase ao "aprender a aprender" como uma resposta à descoberta de que, no futuro, aprender será uma atividade realizada durante a vida inteira, ocorrendo predominantemente for a das instituições formais de ensino [16]. Os conceitos de trabalho e aprendizado estão se misturando. Uma pessoa comum, trabalhando em um contexto organizacional terá de participar de um processo continuado de aprendizado e atualização [17]. O século XXI verá a ascensão da organização baseada no conhecimento e da sua principal força de trabalho, o "trabalhador do conhecimento". Assim, os ambientes de aprendizado se tornarão ferramentas de trabalho. E estas ferramentas permitirão o compartilhamento de informações e idéias entre participantes ativos, com as mais variadas experiências. O papel estático do aprendiz (consumidor de informação) e do professor (fornecedor de informação) não existirão mais. Haverá uma democratização do acesso ao conhecimento, permitindo consumo e fornecimento livres de informações durante o processo de aprendizado. O AulaNet tem o objetivo de se tornar uma destas ferramentas utilizadas pelo trabalhador do conhecimento. O padrão EDUCAUSE-IMS propõe técnicas inovadoras para oferecer "suporte de bibliotecário" automatizado. Os participantes serão capazes de alcançar usar o conhecimento inserido por qualquer outro participante usando o AulaNet. O objetivo não é apenas permitir que um participante consuma os materiais dos demais participantes, mas também permitir a manipulação destes materiais, agregando valor e enriquecendo o processo de aprendizagem
4. Conclusão Neste trabalho, descrevemos rapidamente o ambiente AulaNet focando a sua abordagem cooperativa, guiada pelos três conceitos comunicação, coordenação e cooperação. Mostramos como o professor pode combinar os mecanismos oferecidos pelo ambiente para criar serviços que serão consumidos pelos aprendizes no processo de aprendizado. Mostramos ainda algumas das diretrizes futuras de desenvolvimento que incluem: a coleta de dados estatísticos dos cursos; a criação de uma estrutura flexível de workflow; o desenvolvimento de um suporte de biblioteca, para reutilização de conteúdos; e, finalmente, o suporte ao engajamento com simulação e imersão. Dado que aprender se tornará uma atividade de toda vida, nós buscamos desenvolver um ambiente que permite o compartilhamento de experiências entre trabalhadores do conhecimento, i.e., do cidadão do futuro, a fim de criar comunidades de conhecimento.
5. Referências
6. Agradecimentos Este trabalho foi parcialmente financiado pela Fundação Padre Leonel Franca www.fplf.org.br , por bolsas individuais do CNPq www.cnpq.org.br : Carlos J. P. de Lucena bolsa n. 300031/92-0; Hugo Fuks bolsa n. 524557/96-9; Carlos Laufer bolsa n. 143296/96-5; Marcelo Blois bolsa n. 141708/98-0; Ricardo Choren bolsa n. 141712/98-8; e por bolsa individual da CAPES de Viviane Torres.
Abstract In this paper we present AulaNet, an environment for the creation and maintenance of Web-based courses. It differs from other Web-based instruction environments because it lacks the physical elements of the traditional school, being based on three main concepts: communication, coordination and cooperation. We also present some future trends in the development of this learning environment, focusing the creation of knowledge communities.
Keywords - distance education, Web-based Instruction, groupware, learningware, knowledge communities. |
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