MÊS outubro

ANO 1999

Este relatório define a participação da UFMG no consócio junto com a PUC-RJ e a UFPE, constituído para o desenvolvimento do projeto de pesquisa em tecnologias da informação aplicadas a educação, intitulado Educação Baseada na Web: Ferramenta, Desenvolvimento e Avaliação de Cursos.

Este projeto foi submetido à chamada 01/98 do Edital CNPq/ PROTEM-CC em março de 1999, teve sua classificação publicada em julho de 1999 e foi contratado em setembro para início imediato e duração de 2 anos.

• Treinamento/ capacitação de professores e de suas equipes para o uso do ambiente AulaNet
• Suporte técnico aos professores e às suas equipes para o uso do ambiente AulaNet

• Desenvolvimento de conteúdos parciais e de cursos via web, usando o ambiente AulaNet

• Acompanhamento sistemático do desenvolvimento dos projetos piloto

Da mesma forma, como resultados esperados para cada um dos projetos piloto, estão:

• Domínio, por parte dos professores, do uso de ambientes como o AulaNet para ensino via web;
• Publicação de conteúdos parciais e de cursos completos a serem ministrados via web;
• Avaliação do aprendizado dos alunos com o uso da metodologia proporcionada pelo ambiente;
• Avaliação da própria metodologia de ensino proporcionada pelo ambiente
• Desenvolvimento de trabalho cooperativo e interativo entre alunos, professores e pesquisadores

Além destas atividades e resultados esperados genéricos para todos os projetos piloto, poderão existir outros específicos para a área em foco e, em tais casos, eles são explicitados no item específico para o projeto. No que se segue, são apresentadas as características básicas de cada um dos oito Projetos Piloto.

1) Área: Disciplinas Pedagógicas da Licenciatura Tema: Formação de Professores para a Escola Básica

Nível: Licenciatura Público Alvo: professores dos quatorze cursos de Licenciatura mantidos pela UFMG

Responsável: Profa. Maria Teresa Amaral, coordenadora do Colegiado de Disciplinas Pedagógicas dos Cursos de Licenciatura da Faculdade de Educação (FaE/UFMG)

As disciplinas pedagógicas da licenciatura estão passando por um momento de transformações no qual se busca uma nova concepção sobre a atuação e a formação profissional de Professores para a Escola Básica. Nesta perspectiva, um dos objetivos do Colegiado é o estabelecimento de um trabalho no qual os docentes responsáveis pela formação de professores para a Escola Básica tenham domínio e utilizem as novas tecnologias da informação nas suas propostas de cursos.

Destaca-se entre as etapas essenciais para o alcance deste objetivo, a quebra de resistência do próprio docente em relação ao ensino à distância, normalmente baseada na falta de conhecimento das ferramentas instrumentais de apoio à elaboração e execução dos cursos. Na maior parte das vezes, o professor, para não mostrar seu desconhecimento no tratamento desse novo instrumental tecnológico, esta nova forma de analfabetismo, opta por resistir à inovação tecnológica e engessa suas práticas pedagógicas.

Atividades (além das comuns a todos os projetos piloto):

• Criar e fomentar grupos de discussão temática na área das disciplinas pedagógicas da Formação de Professores

Resultados esperados (além dos comuns a todos os projetos piloto):

• Redimensionamento do espaço da sala de aula como espaço integrado e de interatividade, ampliando a idéia de laboratório de informática para a Formação de Professores da Escola Básica

2) Área: Sociologia Tema: Justiça Criminal Nível: Especialização

A proposta do curso de Especialização em Justiça Criminal visa suprir lacunas existentes na área de Segurança Pública no Brasil que dizem respeito à formação de massa crítica de pesquisadores e policy-makers em criminalidade e justiça. Embora o Brasil conte com uma produção intelectual relativamente vigorosa, ainda não estão consolidadas bases empíricas sólidas para o estudo da violência de forma comparativa tanto intra regionalmente, como internacionalmente.

Este curso será iniciado no âmbito do Mestrado em Sociologia da UFMG, na forma de um curso de especialização, ministrado de forma mesclada entre presencial e não presencial, dividido nos seguintes três módulos: 1) Disciplinas de suporte teórico ao estudo da natureza do crime; 2) Disciplinas de suporte técnico à pesquisa em criminalidade; 3) Disciplinas de suporte a políticas públicas em segurança

Atividades (além das comuns a todos os projetos piloto):

• Ministrar pelo menos duas das disciplinas do módulo suporte teórico ao estudo da natureza do crime - Drogas e Criminalidade e Lei e Controle Social - com auxílio de ferramentas de tecnologias da informação, por exemplo, usando o ambiente AulaNet

Resultados esperados (além dos comuns a todos os projetos piloto):

• Os resultados das pesquisas e análises deverão se constituir em suporte empírico para políticas em segurança pública e programas de controle da criminalidade.

3) Área: Geografia Tema: Educação Geográfica e Ambientes Computacionais de Ensino

Nível: Extensão de Licenciatura e Bacharelado

Público Alvo: professores de Geografia e coordenadores, instrutores e professores da disciplina Informática, do ensino fundamental e médio, interessados no uso de ambientes computacionais como suporte para a educação geográfica.

Responsável: Profa. Márcia Maria Duarte dos Santos

A formação do corpo discente dos cursos de graduação e pós-graduação do Departamento de Geografia (IGC,UFMG) tem requerido o uso de inovações tecnológicas. Entretanto, nota-se que a familiarização com recursos tecnológicos computacionais e seu uso pertinente têm estado mais ao alcance dos estudantes de Bacharelado em Geografia e, principalmente, dos que se inserem nos programas de Pós-Graduação, em lato e stricto sensu, do que dos estudantes de Licenciatura.

Considerando o interesse de proporcionar a esses estudantes uma formação que incluísse o uso de ambientes computacionais suscetíveis de serem usados como recursos didático-pedagógicos, o Departamento vem ofereceu, no primeiro semestre de 1998, uma disciplina optativa denominada Educação Geográfica e Informática, cujo desenvolvimento incluiu visitas aos estabelecimentos de ensino adotantes de informática educacional. Isto possibilitou, entre outros, o patenteamento do interesse de uma atividade extensionista, por parte dos profissionais de ensino dos estabelecimentos visitados, que abordasse a mesma temática do curso em questão e a disposição para se instrumentalizarem e participarem de grupos de discussões, estudos, etc., visando à identificação de interlocutores e situações para o estabelecimento de interações.

Atividades (além das comuns a todos os projetos):

• desenho dos procedimentos didático-pedagógicos a serem mobilizados nos cursos, visando à elaboração de programas detalhados.
• estabelecimento de uma metodologia adequada à clientela dos cursos, referente ao desenvolvimento de cursos à distância, o que representaria um ganho substancial, considerando o estado da arte a propósito do uso de recursos computacionais nos processos educativos.

Resultados Esperados (além dos comuns a todos os projetos):

• realização de um curso piloto, com vistas ao teste da metodologia elaborada e às reformulações necessárias.

• reflexão sobre a experiência do uso de recursos informáticos, com vistas ao desenvolvimento de processos de ensino-aprendizagem de Geografia, estendendo-a a outras áreas.

4) Área: Empreendedorismo Tema: O Empreendedor em Informática Nível: Graduação

Público Alvo: Alunos de cursos de graduação em Ciência da Computação da UFMG e do Projeto SoftStart, que é integrado por cerca de 100 cursos de graduação da área de informática, em 23 estados brasileiros.

Responsável: Prof. Fernando Celso Dolabela Chagas

O bacharel em ciência da computação formado pelas nossas universidades domina a tecnologia básica necessária ao desenvolvimento de softwares de padrão internacional. Faltam-lhe estímulo à vocação empreendedora e os demais elementos que definem o seu sucesso: capacidade de organização, qualidade, agressividade mercadológica.

Este curso visa ajudar ao aluno a investigar, entender e internalizar a ação empreendedora, concentrando nos seguintes processos: auto-conhecimento, perfil do empreendedor, criatividade, desenvolvimento da visão e identificação de oportunidades, validação de uma idéia, construção de um Plano de Negócios e negociação.

Resultados esperados (além dos comuns a todos os projetos):

• Espera-se que os participantes, ao final do curso, estejam preparados para elaborar um projeto completo de uma empresa, e desenvolver todos os elementos necessários para a sua validação e diminuição de riscos

• Explicitar uma metodologia capaz de viabilizar a sua aplicação imediata por professores de diferentes formações acadêmicas

5) Área: Fisiologia e Biofísica Tema: Psicofisiologia Nível: Graduação

Público Alvo: alunos e professores de psicofiosiologia e de outras disciplinas de Psicologia e de Medicina

A disciplina psicofisiologia é o cume da formação básica em neurociência no curso de Psicologia na UFMG. O desenvolvimento de conteúdos didáticos publicados via Internet nesta disciplina já vem sendo feito através do Laboratório de Psicofisiologia do Departamento de Fisiologia e Biofísica, do Instituto de Ciências Bilógicas da UFMG (http://www.icb.ufmg.br/lpf). Não obstante, o uso de um ambiente para desenvolvimento de cursos via web viabilizará a integração de várias ferramentas de tutoria, facilitando inclusive aspectos relativos à interatividade.

Atividades (além das comuns a todos os projetos):

• Estruturação de cursos específicos sobre poluição sonora; didática construtivista e formativa; psicofisiologia

• Criação de animações didáticas, teste auditivo e background sonora do mapa acústico

6) Área: Engenharia Civil Tema: Engenharia de Estruturas Nível: Graduação

Público Alvo: alunos, professores e pesquisadores dos cursos de engenharia civil

Motivação:

O Curso de Engenharia Civil tem aproximadamente 4000 horas. As disciplinas da área de Engenharia de Estruturas, sem computar a ênfase, somam 1/6. Algumas delas são consideradas difíceis e áridas pelos alunos. Dentre os fatores que contribuem para esta imagem, destacam-se a grande quantidade de novos conceitos; a necessidade da rápida assimilação destes conceitos para a compreensão dos assuntos subsequentes; a dificuldade de serem comprovados, durante as aulas expositivas, determinados fenômenos físicos importantes, muitas vezes investigados em laboratório; as limitações dos desenhos no quadro negro, uma forma tradicional em aulas expositivas.

Uma das soluções encontradas para estes problemas é o emprego de modelos gráficos interativos, projetados e implantados em microcomputadores, como recurso didático para ilustração qualitativa de determinados fenômenos. Entretanto, apenas esta transposição não promove a mudança necessária. É importante, também, integrar estes modelos às novas tecnologias de informação, permitindo seu uso remoto, síncrono ou assíncrono, e possibilitando o trabalho cooperativo entre grupos de usuários.

Atividades (além dos comuns a todos os projetos):

• estudo da possibilidade de ligação do ambiente AulaNet com softwares de análise estrutural.

Resultados Esperados (além dos comuns a todos os projetos):

• integrar os modelos gráficos interativos para ilustração qualitativa de determinados fenômenos estruturais às novas tecnologias de informação que permitem seu uso remoto, síncrono ou assíncrono

7) Área: Informática Tema: Fundamentos Teóricos de Computação Nível: Graduação

Público Alvo: alunos e professores dos cursos de bacharelado em Ciência da Computação, bacharelado em Informática e Engenharia da Computação.

Responsável: Prof. Dr. José de Siqueira

Fundamentos Teóricos da Computação é disciplina básica do currículo de referência da Sociedade Brasileira de Computação (http://www.sbc.org.br/cr) para os cursos de bacharelado em Ciência da Computação, bacharelado em Informática e Engenharia da Computação. No escopo dessa disciplina, os assuntos de linguagens formais e autômatos, computabilidade e decidibilidade são tratados a nível de graduação em um único curso. Além da escassez de recursos didáticos, destaca-se a grande dificuldade que têm os alunos devida à complexidade intrínseca do assunto, que exige um nível de abstração e de manipulação de conceitos e objetos matemáticos sofisticados.

Existem hoje várias propostas que apresentam um avanço em relação aos métodos tradicionais de ensino (Taylor, 98, Barwise et al., 98), pois propõem o recurso de programas de animação para diferentes máquinas abstratas. No entanto, estes programas cobrem apenas a animação de diferentes modelos de máquinas abstratas e não ilustram, por exemplo, a inter-relação entre as máquinas abstratas e os modelos de linguagens associados a elas.

Resultados Esperados (além dos comuns a todos os projetos):

• Criação de programas que ilustrem e animem a inter-relação entre as máquinas abstratas e os modelos de linguagens associados a elas, auxiliando a absorção, fixação e manipulação desses conceitos

8) Área: Informática Tema: Programação de Computadores usando Visual Basic Nível: Graduação

Público Alvo: alunos e professores do ciclo básico de onze cursos – entre engenharias e bacharelados

Responsáveis: Prof. João Eduardo de Rezende Dantas e Profa. Regina Helena Bastos Cabral

Para a maioria dos problemas a serem enfrentados pelos profissionais das várias engenharias e áreas afins, existem pacotes de software disponíveis internacionalmente para aplicações como cálculo de estruturas, projeto arquitetônico, manipulação simbólica, gestão empresarial, etc. Não obstante, é importante que o profissional destas áreas tenha conhecimento da complexidade envolvida na produção destes programas e que, além disto, sejam eles capazes de confeccionar aplicativos de pequeno porte para situações especiais que possam vir a encontrar, como por exemplo, durante o próprio curso de graduação, usando computador como ferramenta para solução de problemas.

O ambiente Visual Basic dá ao estudante a possibilidade de desenvolver aplicativos dentro do ambiente Windows, através de uma linguagem algorítmica - Basic - de fácil compreensão e com recursos compatíveis com este nível aspiracional. Além disto, o estudante estará desenvolvendo seus aplicativos com a preocupação centrada na interface do usuário utilizando a metáfora desktop com a qual todos já estão familiarizados.

Esta abordagem oferece vantagens com relação ao ensino da linguagem Pascal para a qual não há ambientes com suporte comparável e também não introduz prematuramente as questões mais complexas da programação orientada a objetos presentes em linguagens como Delphi e Java, tais como hierarquia de classes, herança, polimorfismo, reutilização de código, etc.

Responsável: Prof. Wagner Meira

A manutenção da qualidade de serviço e o diagnóstico de eventuais problemas de desempenho são essenciais para a efetividade de servidores WWW. A alta interatividade e a diversidade dos recursos oferecidos pelo ambiente AulaNet tornam o entendimento das causas de possíveis degradações de desempenho uma tarefa extremamente complexa. Este sub-projeto tem por objetivo estudar o comportamento dos servidores AulaNet em termos de uso de recursos computacionais e os efeitos desse uso na qualidade dos serviços oferecidos pelos servidores. Dividimos o sub-projeto em duas tarefas principais. A primeira visa caracterizar os variados tipos de cargas a que o servidor é submetido. Essa tarefa é fundamental para atividades como planejamento de capacidade e determinação de necessidades de melhoria no software do sistema. A segunda tarefa versa sobre determinar critérios e métricas que permitam monitorar o servidor continuamente, ferramental necessário não apenas para acompanhamento das condições de operação, como também para planejamento da capacidade dos servidores, onde se estudaria o seu comportamento diante de condições hipotéticas ou tendências. A caracterização da carga do servidor avalia aspectos como a distribuição de frequência de requisições ao servidor; os serviços requisitados mais freqüentemente, o custo dos vários serviços, seja em razão do tamanho dos arquivos a serem transferidos ou da computação efetuada. Essa caracterização de carga também implica em determinar classes de usuários e suas demandas. A tarefa de avaliação da qualidade de serviço do ambiente AulaNet se inicia com a implementação de primitivas de monitoração de desempenho, as quais são dependentes do ambiente de execução e provêm dados quantitativos para os critérios de QoS, que no âmbito desse projeto são cinco:

1. Tempo de resposta: tempo de resposta é o intervalo de tempo em segundos entre o envio de um pedido de serviço e a conclusão do mesmo. O tempo de resposta é a métrica que melhor expressa a eficiência do servidor, uma vez que quanto menor o tempo de resposta, melhor será o serviço ao usuário.
2. Disponibilidade: A disponibilidade de um servidor é quantificada pelo percentual de tempo que um servidor está disponível e respondendo a pedidos de serviço. Esta métrica é crítica para o acompanhamento e avaliação do servidor em produção e indica o grau de robustez do servidor.
3. Confiabilidade: A confiabilidade de um servidor é quantificada pelo percentual de consultas que são respondidas satisfatoriamente, ou seja, o cliente, dentro de um intervalo de tempo especificado, é atendido, recebendo integralmente o serviço solicitado. Esta métrica atesta a robustez do servidor propriamente dito e da infra-estrutura computacional onde ele executa.
4. Previsibilidade: Previsibilidade quantifica a variabilidade da qualidade dos serviços oferecidos como conseqüência de variações nas cargas de trabalho. Uma estratégia simples para medidas de previsibilidade é a análise estatística de tempos de resposta a requisições de serviço. A previsibilidade é essencial para a realização de atividades síncronas ou atividades com solução de continuidade, como testes e estudos dirigidos. A ocorrência de grandes atrasos dispersa a atenção do usuário, comprometendo o trabalho como um todo.
5. Conectividade: Conectividade é a capacidade de um servidor, instalado em uma plataforma, de responder a conexões simultâneas. A métrica básica de conectividade é o número de conexões respondidas por unidade de tempo (p.ex., segundos). Essa métrica é essencial para avaliar a possibilidade da realização de atividades cooperativas ou caracterizadas por um alta interatividade.