Este é um projeto de pesquisa aplicada na área de Tecnologias da Informação na Web, focalizado em ferramentas e métodos para produção de material multimídia para educação a distância. Tem aspectos interdisciplinares, na medida em que o conteúdo substantivo a ser utilizado como testbed é o resultante das pesquisas do CRISP - Centro de Estudos de Criminalidade e Segurança Pública[1], da UFMG.

1. Motivação

1.1 Experiência anterior

Desde março de 1999 temos trabalhado no uso de tecnologias da informação aplicadas a educação a distância, quando também passamos a publicar, na Web, o conteúdo didático desenvolvido para a disciplina Programação de Computadores (http://www.dcc.ufmg.br/~reginah). Além disto, propusemos, coordenamos e participamos dos dois projetos descritos no que segue.

Projeto 1: EBW-C7 – Educação Baseada na Web: ferramentas, desenvolvimento e avaliação de cursos, executado durante o biênio 1999-2001, financiado pelo CNPq

Este foi um projeto interinstitucional e multidisciplinar, cuja proposta está publicada integralmente em [RHBC2000]. Interinstitucional por termos formado um consórcio tripartite, do qual participaram a UFMG, a UFPE-Cesar e a PUC-Rio, esta última sendo a coordenadora geral do projeto.

Multidisciplinar, pois uma das duas vertentes do projeto na UFMG foi o desenvolvimento de oito Projetos Piloto de criação de conteúdos em diversas áreas do conhecimento, sua utilização no ensino e aprendizado via Web com a conseqüente avaliação da eficácia da tecnologia. Com isso pudemos não só experimentar e validar o ambiente AulaNet mas, também, contribuímos para quebrar a resistência dos docentes em relação ao uso de tecnologias da informação em educação e estimular o desenvolvimento de material didático em português, esses dois últimos ítens sendo reconhecidos desafios para educação baseada na Internet.

A equipe proponente desta vertente do projeto foi composta pelos seguintes profissionais e respectivas áreas:

Cláudio Chaves Beato Filho, Sociologia
Elizabeth Vieira Maia, Engenharia Civil
Fernando Celso Dolabela Chagas, Empreendedorismo
Fernando Pimentel de Souza, Fisiologia e Biofísica
João Eduardo Resende Dantas, Informática

José Lopes de Siqueira Neto, Informática
Márcia Maria Duarte dos Santos, Geografia
Maria Teresa Amaral, Disciplinas Pedagógicas da Licenciatura
Regina Helena Bastos Cabral, Informática e coordenadora do projeto na UFMG

Wagner Meira Júnior, Informática

Em particular, o prof. Cláudio Beato, durante o projeto, desenvolveu e ministrou, para sete turmas, os cursos Compreendendo o Policiamento Comunitário e Sociologia da Violência e Criminalidade.

A segunda vertente deste projeto na UFMG foi a análise de desempenho do servidor AulaNet, entre cujos resultados esperados estavam: (1) uma metodologia de avaliação de desempenho do ambiente AulaNet, que especifica desde atividades de monitoração a critérios que quantificam a satisfação dos usuários; (2) entendimento profundo dos hábitos dos usuários e suas implicações; (3) identificação de componentes ou serviços que demandam reavaliação e conseqüente melhoria das suas implementações, com o objetivo de aprimorar os serviços providos pelo servidor AulaNet.

Nete projeto contamos com cinco bolsistas, sendo três da graduação, um dos quais, o aluno Charles Wilis Cunha Garcia, permanece trabalhando na área.

O relatório final deste projeto, no que se refere à participação da UFMG, está publicado em [RHBC2001].

Projeto 2: PID-33: Iniciação à Docência Utilizando Recursos da Internet como Apoio, executado durante 2001, financiado pela Pró-Reitoria de Graduação da UFMG [RHBC2002]

Deste projeto participaram efetivamente doze professores do DCC, e vinte e dois bolsistas da graduação, desenvolvendo e publicando na Web os conteúdos de dez disciplinas [RHBC2003].

No contexto pressuposto neste projeto, o material didático seria publicado na página web da disciplina. Complementarmente, através de e-mail, seria proporcionada ao aluno assistência extra-classe e assíncrona, principalmente, pelos bolsistas do programa, que estariam cumprindo o papel de tutores e animadores de listas e grupos de discussão.

Para isto, o bolsista deveria interagir permanentemente com o professor da disciplina de modo a que ambos estivessem sintonizados, garantindo correção e coerência no processo de assistência ao aluno. Estabelecida esta sintonia, o bolsista deveria ampliar o espaço para interatividade entre professor, tutor (bolsista) e aluno, através de (i) proposição de questões relevantes e motivadoras a serem debatidas; (ii) apresentação de soluções, parciais ou integrais, de problemas; (iii) disponibilidade, permanente e assíncrona, para responder a dúvidas dos alunos; (iv) catalogação, editoração e publicação das FAQs na página web da disciplina.

Conforme visto no relatório final [RHBC2003], o desenvolvimento do projeto foi estimulante e obtivemos alguns resultados interessantes, dentre os quais destacamos os seguintes:

a) pontos fortes:

· A liberdade de escolha na seleção e adoção de algum ambiente integrador de conteúdos motivou os bolsistas a pesquisar sobre os vários ambientes existentes, analisando suas características positivas e negativas, e levando à identificação de softwares abertos que podem ser adaptados às necessidades específicas das disciplinas.

· A adoção dos recursos de tecnologias da informação em algumas disciplinas motivou o interesse de outros professores e alunos em também utilizá-los.

· A busca de informações nos sites específicos das disciplinas se tornou um hábito dos alunos. Conseqüentemente, todas as equipes investiram esforços em produzir conteúdos com qualidade crescente.

b) pontos críticos:

· A resistência dos alunos em expor publicamente suas dúvidas - Acreditamos que cabe aos tutores (bolsistas) e professores achar o caminho, dependente do perfil de cada turma, para minimizar esta barreira. Uma forma adotada, no último semestre do projeto, por algumas equipes é a atribuição de pontos conforme a qualidade da participação dos alunos nos debates on-line.

· A catalogação e publicação de FAQs - Um conjunto legítimo de perguntas mais freqüentes depende por um lado da participação dos alunos nos debates e, por outro lado, da experiência dos tutores em identificá-las e formatá-las adequadamente.

Em ambos os projetos, priorizamos o desenvolvimento de conteúdos em páginas html, transparências powerpoint e, como é usual acontecer, no uso de ambientes integradores como AulaNet e LearnLoop.

Nossa experiência deixou claro que:

o uso de ambientes integradores de cursos pode e deve ser um facilitador mas não é essencial para a publicação de cursos na web;
o uso de correio eletrônico é um dos benefícios destas tecnologias mas a intensidade de sua utilização depende do perfil do professor, dos monitores e dos alunos;
a produção do material didático não pode depender de grandes equipes com habilidades diversas como pensávamos inicialmente. É essencial que os professores adquiram independência para produzir, inclusive, material multimídia.

1.2 Estado da arte

A literatura sobre uso de tecnologias para educação a distância é centrada na produção e na utilização de ambientes de gestão de cursos, ou ambientes integradores, como AulaNet – da PUC-RIO, LearningSpace – da IBM/Lotus, LearnLoop - projeto Open Source (GPL), dentre outros. Estes ambientes pressupõem a existência prévia de material multimídia e seu papel é o de gerenciar a distribuição de cursos e a integração dos vários módulos instrucionais em disciplinas [CLHF2000], [MARI2003].

Em relação à produção dos conteúdos multimídia, existe um conjunto crescente de ferramentas calcadas em pesquisa sobre vídeo e áudio on demand, assim como ambientes mais tradicionais de edição digital de áudio e vídeo [ACCO2003], [OPTX2003], [REAL2003], [SOFT2003].

O diagrama seguinte representa, de maneira linear e simplificada, a cadeia produtiva de material multimídia para cursos a distância via Internet. Áudio e vídeo são sincronizados com a exibição de conteúdos de urls, de transparências powerpoint, de slides fotográficos, de animações flash, etc. Percorrendo o diagrama da esquerda para a direita, começa-se com a gravação das imagens e do som, que passam por conversão A/D (analógico/digital) e por uma primeira edição em uma estação digital. O resultado deste processo é um arquivo digital codificado em um dos vários formatos utilizados no mercado. Naturalmente, estes arquivos podem também ser produzidos diretamente pelas câmeras e microfones digitais. Em seguida, o arquivo digitalizado é codificado para um formato apropriado para streaming (.ra, .rm, ...), produzindo os clips das aulas em um formato que servidores possam veicular em seções ao vivo ou sob demanda [REAL2002].

Quanto a metodologias de desenvolvimento, é fraca a literatura na área. O processo de produção de material multimídia é ainda dominado pela praxis artística e utiliza um encadeamento de ações em cascata, gerenciado como workflow.

Temos observado que o não domínio das técnicas, ferramentas, artefatos e métodos por parte dos professores e autores tem inibido a produção de material instrucional multimídia. Por exemplo, é comum a argumentação de que para fazer educação a distância se depende de um grande elenco de profissionais do mundo áudio-visual, cineastas dentre eles, para a elaboração de storyboards que, na metáfora da engenharia de software, desempenham o papel de prototipação rápida.

O desafio é a adaptação de um sub-conjunto das metodologias da engenharia de software ao contexto de produção de aulas para ensino a distância, conferindo organicidade e um referencial metodológico a um processo com fortes características ad-hoc. Para que educação a distância possa ter a contribuição substantiva de todo e qualquer professor ou autor, é fundamental que a cadeia produtiva de material áudio-visual seja o mais independente possível da presença de caros profissionais do setor áudio-visual.

2. O Projeto

2.1 Objetivos

Pretendemos abordar nesta pesquisa as questões relativas a especificação de requisitos, análise, projeto, testes e implementação, com a devida utilização de ferramentas disponíveis no mercado para produção de material multimídia. Salientamos que não serão abordadas, em princípio, as questões relativas a padrões técnicos e gerenciais (controle de custos, etc) que fogem ao escopo do trabalho nesta fase.

Descrevemos a seguir, conforme a terminologia definida em [WPPF2001], o escopo e as questões focais da pesquisa em um horizonte de três anos.

Requisitos: Na engenharia de software, requisitos de alta qualidade são claros, completos, sem ambiguidade, implementáveis, consistentes e testáveis. Não existe o equivalente a requisitos com estas características na produção de material áudio-visual. Os documentos típicos desta fase em ambientes ainda dominados por profissionais do meio artístico são textos de livros, ou argumentos (screenplays), eventualmente materializados em outros textos modularizados através de cenas, diálogos e em instruções para as tomadas.

Nesta fase do projeto, estaremos tratando de questões como:

§ aplicabilidade dos métodos e ferramentas da especificação de requisitos para a produção de especificações com storyboards digitais;

§ amarração com dados do cliente;

§ adequação das várias formas multimídia;

§ limitações de ambiente;

§ capacidades de servidores;

§ considerações de banda;

§ ...

Análise: Nesta fase estaremos focalizando a aplicabilidade dos métodos e ferramentas da análise de sistemas de software para verificar a qualidade e a adequação da especificação de requisitos, e para detalhar os processos com a precisão necessária para serem tratados pelos desenvolvedores do produto final – o curso, que inclui um conjunto integrado e harmônico de clips multimídia veiculáveis na web como streaming media.

Projeto: Projeto para reutilização parece ser um enfoque promissor para a produção de material para ensino a distância. Da mesma forma que o software, disciplinas evoluem com o tempo e o conteúdo de cursos sofre revisões, adaptações e correções à medida que é exposto à população de usuários.

Nesta fase, pretende-se enfocar, na pesquisa sobre a aplicabilidade dos métodos de projeto de software à produção de material multimídia, questões como:

· atendimento a requisitos de desempenho;

· detalhamento do screenplay ou roteiro em nivel de detalhe suficiente para sua implementação;

· decomposição do produto em componentes cuja construção seja relativamente independente, de forma que eventualmente possa ser realizada por pessoas diferentes, trabalhando em paralelo;

· definição adequada e rigorosa das interfaces entre os componentes do produto, minimizando os efeitos que problemas em cada um dos componentes possam trazer aos demais;

· documentação das decisões de projeto, de forma que estas possam ser comunicadas e entendidas por quem vier implementar e manter o produto.

Testes: Nesta estapa, pretende-se pesquisar e definir os equivalentes aos:

· testes de unidade - que têm por objetivo verificar um elemento que possa ser logicamente tratado como uma unidade de implementação, como por exemplo, um clip multimídia que faz parte de um conjunto maior (aula);

· testes de integração - que têm por objetivo testar o relacionamento e o funcionamento combinado entre as partes de uma arquitetura de produto;

· testes de aceitação - que têm por objetivo validar o produto, isto é, verificar se ele atende aos requisitos especificados.

Implementação: Neste último aspecto do escopo da pesquisa, serão tratadas a implementação dos templates e outros elementos do modelo de projeto, geralmente constituídos de arquivos multimídia.

No caso de sistemas distribuídos, alocação das unidades aos nodos do sistema. Interessantes analogias poderão aparecer na medida em que, em arquiteturas cliente-servidor e com veiculação de streaming media na Internet, é importante decidir sobre localização de servidores, disponibilização de proxies, mecanismos de caching, tunelamento, etc.

Também serão tratados aspectos como integração das unidades entre si e integração das unidades com componentes reutilizados, adquiridos de terceiros ou reaproveitados de projetos anteriores.

2.2 Metas e Resultados Esperados

Os primeiros doze meses do projeto estarão concentrados nas seguintes frentes:

identificação e uso das ferramentas no estado da arte que são utilizadas para dar suporte às várias etapas da cadeia produtiva;
produção, de facto, de um curso completo multimídia esperançosamente utilizando ferramentas de suporte para todas as etapas de produção com o conteúdo específico de Policiamento Comunitário dando suporte à equipe do CRISP;
concepção e explicitação de um arcabouço conceitual inspirado nos fundamentos, métodos e padrões da engenharia de software, utilizando-os como metáfora ou mesmo, quando aplicável, como substrato metodológico a adaptar.

Esperamos que os seguintes produtos resultem destas frentes:

o curso completo de Policiamento Comunitário, empacotado em módulos multimídia exibíveis na web sob demanda, integrado dentro de um ambiente de gestão, com pelo menos uma turma de experiência com ensino não presencial assíncrono;
relatórios técnicos sobre a aplicabilidade e adequação das várias ferramentas no contexto da cadeia produtiva;
mapeamento preliminar conceitual do espaço da engenharia de software sobre o espaço da produção áudio-visual, com análise crítica de sua adequação e propriedade.

A partir do segundo ano, espera-se produzir, interativa e iterativamente, artigos focalizando a área de conhecimento Suporte Tecnológico para Ensino a Distância: métodos, ferramentas e artefatos.

Este cronograma será revisto periodicamente, à medida que resultados intermediários apontem com maior nitidez o caminho a ser seguido.

2.3 Equipe

Equipe de conteúdos do CRISP:

Prof. Cláudio Chaves Beato Filho, Doutor

Profa. Ana Cristina Murta Collares, Mestre

Profa. Maria Helena Prates, Mestre

Profa. Elaine Vilela, Mestre

Profa. Karina Rabelo Leite, mestranda

Equipe de tecnologias da informação:

Prof. Ivan Moura Campos, PhD

Profa. Regina Helena Bastos Cabral, DSc

Carlos Antônio de Souza Perini, graduando em Ciência da Computação

Charles Wilis Cunha Garcia, graduando em Ciência da Computação

2.4 Recursos

O CRISP é um projeto de pesquisa financiado pelo CNPq, FAPEMIG e Fundação FORD, e executado pela FAFICH, através do Departamento de Sociologia e Antropologia, sob a coordenação do Prof. Cláudio Chaves Beato Filho. A equipe participante deste sub-projeto do CRISP receberá bolsa de pesquisa conforme os padrões definidos pela Resolução número 10/95 do Conselho Universitário da UFMG.

Referências Bibliográficas

[ACCO2003] http://www.accordent.com/ - Produto: PresenterOne

[CLHF2000] Lucena, Carlos; Fuks, Hugo; A Educação na Era da Internet, Edição e Organização Nilton Santos, Rio de Janeiro, Clube do Futuro, 2000.

[MARI2003] http://www.mcli.dist.maricopa.edu/ocotillo/courseware/compare.html (comparação de vários ambientes e artigos variados sobre o tema)

[OPTX2003] http://www.optx.com/ - Produto: ScreenWatch

[REAL2002] RealNetworks, Introduction to Streaming Media with RealOne Player, 2002

[REAL2003] http://www.realnetworks.com - Produtos: Helix Producer Plus Helix Universal Server, RealSlideShow, RealOnePlayer

[RHBC2000] http://www.dcc.ufmg.br/~reginah/ebwc7.html - Projeto submetido ao CNPq

[RHBC2001] http://www.dcc.ufmg.br/~reginah/ebwc7final.html - Relatório final.

[RHBC2002] http://www.dcc.ufmg.br/~reginah/pid.html - Projeto submetido à Pró-Reitoria de Graduação da UFMG

[RHBC2003] http://www.dcc.ufmg.br/~reginah/relatoriofinalpidhtml.htm - Relatório final

[SOFT2003] http://www.softv.net/Public/index.htm - Produtos: SofTV-ShowAndTell e SofTVPresenter

[WPPF2001] Paula Filho, Wilson de Pádua; Engenharia de Software: fundamentos, métodos e padrões, LTC – Livros Técnicos e Científicos S.A., 2001

Anexo 1 - Centro de Estudos de Criminalidade e Segurança Pública

O CRISP – Centro de Estudos em Criminalidade e Segurança Pública é um projeto de pesquisa, financiado pelo CNPq, FAPEMIG e Fundação FORD, e executado pela FAFICH – UFMG, através do Departamento de Sociologia e Antropologia, sob a coordenação do Prof. Cláudio Chaves Beato Filho (http://www.crisp.ufmg.br).

Objetivos Gerais:

· Produção de conhecimento e sistematização de dados de criminalidade e segurança pública;

· Formação de pesquisadores e policy makers qualificados para tomar decisões de forma racional científica, e de acordo com princípios fundamentais de convivência ética e de respeito aos direitos humanos.

Objetivos Específicos:

· desenvolvimento de tecnologias, metodologias e técnicas que possam servir de suporte à gestão da segurança pública;

· definição e implementação de pesquisas capazes de produzir conhecimento necessário ao planejamento e implementação de políticas públicas;

· desenvolvimento e oferta de cursos que objetivam a qualificação de profissionais da área de segurança pública;

· desenvolvimento de padrões de qualidade na aplicação de tecnologias da informação à educação continuada em segurança pública, para profissionais da área e comunidade em geral;

· divulgação das informações obtidas a todo público interessado pelo tema.

Tecnologias da Informação Aplicadas a Ensino a Distância

Mais especificamente, os cursos que vêm sendo desenvolvidos pelo CRISP visam capacitar os alunos para a criação, gerência, manuseio e utilização de bases de informação, auxiliando-os no planejamento das atividades policiais, na detecção de problemas, na busca científica de soluções e na avaliação da eficácia das medidas adotadas.

Para atender ao público-alvo que, além de numeroso, tem características como dispersão geográfica, diversidade de aptidões, de necessidades e de disponibilidades de tempo e de acesso a tecnologias, é essencial que sejam adotadas formas diferenciadas de implementação dos cursos. Dentre outros aspectos, estas implementações precisam ser eficazes para aumentar a qualidade dos profissionais da área e possibilitar a redução de custos para os sistemas de segurança pública e de justiça criminal.

Assim, é fundamental que o CRISP desenvolva uma metodologia de implementação e distribuição de cursos que utilizem intensivamente as tecnologias da informação, inclusive com componentes multimídia, justificando que o projeto em foco neste documento seja um de seus vários sub-projetos.

[1] Um resumo dos objetivos gerais e específicos bem como a justificativa da necessidade de o CRISP dominar metodologias de ensino a distância é apresentado no Anexo 1.