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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO UM REPOSITÓRIO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM PARA OS CURSOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO E TECNOLOGIA EM SISTEMAS PARA INTERNET Informática na Educação por Pedro Henrique Bandeira dos Santos André Luís Alice Raabe, Dr. Orientador Itajaí (SC), agosto de 2007
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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UM REPOSITÓRIO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM PARA OS CURSOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO E TECNOLOGIA EM
SISTEMAS PARA INTERNET
Informática na Educação
por
Pedro Henrique Bandeira dos Santos
André Luís Alice Raabe, Dr.Orientador
Itajaí (SC), agosto de 2007
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR
CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UM REPOSITÓRIO DE OBJETOS DE APRENDIZAGEM PARA OS CURSOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO E TECNOLOGIA EM
SISTEMAS PARA INTERNET
Informática na Educação
por
Pedro Henrique Bandeira dos Santos
Relatório apresentado à Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão do Curso de Ciência da Computação para análise e aprovação.Orientador: André Luiz Alice Raabe, Dr.
Itajaí (SC), agosto de 2007
ii
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS.................................................................. ivLISTA DE FIGURAS.................................................................................vLISTA DE TABELAS ...............................................................................viRESUMO...................................................................................................viiABSTRACT..............................................................................................viii1 INTRODUÇÃO ......................................................................................11.1 PROBLEMATIZAÇÃO ..................................................................................... 31.2 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA .................................................................. 31.2.1 Solução Proposta............................................................................................... 31.3 OBJETIVOS ........................................................................................................ 41.3.1 Objetivo Geral ................................................................................................... 41.3.2 Objetivos Específicos ........................................................................................ 41.4 METODOLOGIA................................................................................................ 51.5 ESTRUTURA DO TRABALHO ....................................................................... 5
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................62.1 OBJETOS DE APRENDIZAGEM.................................................................... 62.1.1 Repositórios de Objetos de Aprendizagem..................................................... 72.1.2 Learning Managment System (LMS) ............................................................. 82.2 LEARNING OBJECT METADATA (LOM)................................................... 92.3 SHARABLE CONTENT OBJECT REFERENCE MODEL (SCORM)..... 112.3.1 SCORM CAM (Content Aggregation Model) ............................................. 142.3.2 SCORM RTE (Run Time Environment)...................................................... 192.3.3 SCORM SN (Sequencing and Navigation) ................................................... 202.4 ANÁLISE DE FERRAMENTAS SIMILARES ............................................. 212.4.1 eduSource......................................................................................................... 212.4.2 iLumina ............................................................................................................ 232.4.3 MERLOT......................................................................................................... 252.4.4 CESTA ............................................................................................................. 282.4.5 RIVED.............................................................................................................. 322.4.6 Síntese das Características das Ferramentas Analisadas ........................... 352.5 TECNOLOGIAS A SEREM UTILIZADAS .................................................. 372.5.1 PHP(PHP Hypertext Processor).................................................................... 372.5.2 MySQL............................................................................................................. 372.5.3 Ferramentas de testes ..................................................................................... 38
3 DESENVOLVIMENTO ......................................................................393.1 LEVANTAMENTO DE REQUISITOS.......................................................... 413.1.1 Requisitos Funcionais ..................................................................................... 42
iii
3.1.2 Requisitos não Funcionais.............................................................................. 423.1.3 Regras de Negócio ........................................................................................... 433.2 DIAGRAMAS DE CASOS DE USO ............................................................... 433.3 DIAGRAMA DE CLASSES............................................................................. 463.4 TELAS DO SISTEMA...................................................................................... 473.5 IMPLEMENTAÇÃO ........................................................................................ 523.5.1 Aspectos de Interface...................................................................................... 523.5.2 Construção do repositório.............................................................................. 543.5.3 Experimentos................................................................................................... 56
4 CONLUSÕES .......................................................................................59REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................61
iv
LISTA DE ABREVIATURAS
ADL Advanced Distributed Learning API Application Program InterfaceCAM Content Agregation ModelCAREO Campus Alberta Repository of Educational ObjectsCBT Computer Based TrainingCC Ciência da Computação CESTA Coletânea de Entidades de Suporte ao uso de Tecnologia na AprendizagemCMS Content Management SystemECMAscript European Computer Manufacturer's Association scripteRIB eduSource Repository in a BoxIEEE Institute for Electrical and Electronics EngineersIMS Intelligent Multimedia SystemLCMS Learning and Content Management SystemLMS Learning Management SystemLOM Learning Object MetadataLTSC Learning Technology Standards CommitteeMERLOT Multimedia educational resource for Learning and online TeachingNSDL National Science Digital LibraryNSF National Science Foundation'sPHP PHP Hypertext ProcessorRIVED Red Internacional Virtual de EducaciónRTE Run Time EnvironmentSCORM Sharable Content Object Reference ModelSCOs Shareable Content ObjectsSisNet Tecnologia em Sistemas para InternetSN Sequencing and NavigationSQL Structured Query LanguageUFGRS Universidade Federal do Rio Grande do SulXML Extensible Markup LanguageWWW World Wide Web.WBT Web Based Training
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. SCORM como conjunto de especificações.........................................................................12Figura 2. Exemplos de recursos .........................................................................................................14Figura 3. Composição conceitual de um SCO ...................................................................................15Figura 4. Representação da Organização do Conteúdo......................................................................16Figura 5. Representação das atividades dispostas em uma organização............................................17Figura 6. Representação do Conteúdo de Agregação ........................................................................18Figura 7. SCORM RTE......................................................................................................................19Figura 8. SCORM SN ........................................................................................................................21Figura 9. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório demonstração eduSource................22Figura 10. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório iLumina .......................................24Figura 11. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório MERLOT ....................................26Figura 12. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório CESTA.........................................29Figura 13. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório RIVED .........................................33Figura 14. Usuários do Sistema..........................................................................................................44Figura 15. Login de usuários..............................................................................................................44Figura 16. Gerencia de usuários e cursos no sistema.........................................................................45Figura 17. Usuários do sistema. .........................................................................................................45Figura 18. Funções do aluno no sistema. ...........................................................................................46Figura 19. Funções do aluno no sistema. ...........................................................................................46Figura 20. Diagrama de Classes do repositório..................................................................................47Figura 21. Gerência de usuários no repositório..................................................................................48Figura 22. Gerência de cursos no repositório.....................................................................................48Figura 23. Cadastro de coleções.........................................................................................................49Figura 24. Cadastro de SCOs. ............................................................................................................50Figura 25. Opções de busca................................................................................................................51Figura 26. Aprovar / Reprovar SCOs.................................................................................................51Figura 27. Detalhes do objeto. ...........................................................................................................52Figura 28. Campos dinâmicos do sistema..........................................................................................53Figura 29. Mensagens de erro. ...........................................................................................................53Figura 30. Arquivo Manifest gerado pelo sistema. ............................................................................54Figura 31. Estrutura base dos metadados. ..........................................................................................55Figura 32. Inserção de objetos SCORM.............................................................................................56Figura 33. Resultado de testes em Content Package .........................................................................57Figura 34. Resultado de testes em Metadata Test ..............................................................................57Figura 35. Resultado de testes em SCO Testing.................................................................................58
vi
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Comparativo entre os Repositórios de Objetos de Aprendizagem.....................................36Tabela 2. Descrição dos metadados ...................................................................................................39
vii
RESUMO
SANTOS, Pedro. Um Repositório de Objetos de Aprendizagem para os Cursos de Ciência da Computação e Tecnologia em Sistemas para Internet. Itajaí, 2007. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar, Universidade do Vale do Itajaí, Itajaí, 2007.
Os cursos de graduação da UNIVALI utilizam o Teleduc como ferramenta e-learning, ou seja, ferramenta de auxílio ao ensino. No entanto algumas necessidades não são atendidas por esta ferramenta. Este trabalho visa desenvolver um repositório de objetos de aprendizagem que possibilita a construção e recuperação de objetos seguindo o padrão SCORM, que permite que o conteúdo dos objetos de aprendizagem sejam agrupados de forma organizada tendo como ênfase o reuso. A idéia é que alunos possam inserir materias didáticos em forma de objetos de aprendizagem no repositório, que sirvam de referência para outros alunos, além de permitir um meio de armazenar seus trabalhos realizados durante o curso. Professores podem agrupar materiais didáticos em um único pacote, criando cursos que poderão ser utilizados como ferramenta de apoio ao ensino pelos alunos. Com isso, os alunos deixam de acessar somente conteúdos referentes as suas disciplinas atuais, como acontece no Teleduc, e passam a ter outra opção, que possibilita uma visão geral do curso, permitindo que o aluno relacione conteúdos de disciplinas distintas para o desenvolvimento de determinada aprendizagem.
Palavras-chave: Repositório; Empacotador; SCORM; LOM.
viii
ABSTRACT
The undergraduation courses of UNIVALI use Teleduc as e-learning tool. However Teleduc does not support many of the cooperation possibilities among students. This project aims to develop a repository of learning objects which allow the construction and retrieval of SCORM learning objects. SCORM learning objects allow that the content of the object can be grouped in an organized way with emphasis on reuse. The idea is allow the students to insert didactics materials into the repository, serving as reference to other students, and also supplying a way to store works made during the course. The packer should allow the moderator (teacher and monitors) to group the didactics materials in a single package, creating courses that can be used to support learning activities of the students. This manner, the students can access a wide range of materials of many courses, something that does not happen in Teleduc, and so they can have a more general view of the undergraduation.
Keywords: Learning Objects; SCORM; LOM.
INTRODUÇÃO
O avanço tecnológico que a sociedade vivencia atualmente, tem proporcionado a
possibilidade da criação de ambientes de ensino a distância com o objetivo de tornar os meios para
o ensino mais acessíveis a todos. Inicialmente esses ambientes eram baseados em programas
radiofônicos e televisivos, aulas expositivas, fitas de vídeo, material impresso, etc. Hoje, todas essas
modalidades convergem para a educação a distância on-line, ou seja, através do desenvolvimento de
sistemas Web. O termo e-learning representa a tecnologia empregada em sistemas Web voltados
para o ensino.
Dentre as inovações relacionadas a e-learning tem-se dado um destaque especial a
construção de objetos de aprendizagem (learning objects). Este conceito tem como principal
característica a reutilização de materiais didáticos, que são divididos em partes que possuem
atributos agregados representando uma forma de identificação ou classificação. Segundo Wiley
(2001), objeto de aprendizagem é qualquer recurso digital que possa ser reutilizado de alguma
forma para o suporte ao ensino. Essa idéia tem como objetivo dividir os materiais de aprendizagem
em pequenos pedaços, que possam ser reutilizados em diversos ambientes de aprendizagem, se
baseando nos conceitos de programação orientada a objeto.
LOM (Learning Object Metadata) é um padrão, que especifica um esquema conceitual de
dados definindo a estrutura de uma instância de um metadado para objetos de aprendizagem. Este
padrão pode ser utilizado em sistemas de aprendizado e treinamento. LOM se caracteriza por
permitir a definição de blocos independentes, compartilhamento e troca de conteúdo. Estes blocos
podem referenciar outro objeto formando grandes unidades.(HANSEN, 2003).
O Learning Technology Standards Committee (LTSC) da IEEE tem fornecido suporte para o
desenvolvimento e a manutenção do padrão LOM desde 1997. Esta responsabilidade está sendo
cumprida pelo trabalho atual do padrão do modelo dos dados e inclui o desenvolvimento de versões
adicionais para este modelo. (IEEE, 2002).
Os benefícios gerados com a utilização de objetos de aprendizagem estão fundamentados
principalmente na adoção de um padrão (LOM) que permite descrevê-los atribuindo informações,
permitindo que os objetos sejam classificados, encontrados por ferramentas de busca, e desta forma
reutilizados.
2
Em uma rápida pesquisa na internet pode-se encontrar uma infinidade de repositórios de
objetos de aprendizagem um exemplo destes é o MERLOT (http://www.merlot.org). É um
repositório de objetos de aprendizagem localizado na Universidade de Alberta, Canadá. Este
repositório permite incluir material em qualquer formato e após a inserção o material se torna
disponível para busca. Para cadastrar um novo material no repositório, o usuário preenche um
formulário que são os metadados do objeto, e através destes dados que o material é classificado
(JIN, 2002).
Um outro repositório bastante conhecido a nível mundial é o CAREO
(http://www.careo.org), este repositório está localizado na Universidade do Estado da Califórnia nos
EUA, e possui as funcionalidades semelhantes as do MERLOT (FRIESEN, 2004).
No Brasil, já existem diversos projetos que seguem o conceito de objeto de aprendizagem,
como exemplo pode-se citar o projeto CESTA – Coletânea de Entidades de Suporte ao uso de
Tecnologia na Aprendizagem. Este projeto foi iniciado com o objetivo de sistematizar e organizar o
registro dos objetos educacionais desenvolvidos pela equipe que elabora cursos de capacitação em
Gerência de Redes, Videoconferência e também no curso de Pós-Graduação Lato-sensu Informática
na Educação da UFGRS. Estes cursos são realizados a distância e o material didático de apoio foi
projetado e construído para apoiar as atividades de aprendizagem. Em um ambiente de ensino a
distância, a busca e a recuperação dos recursos de aprendizagem é um aspecto importante. O projeto
visa a possibilidade de reutilização de tais recursos e para isso foi projetado e implementado um
serviço de diretórios para permitir o registro de objetos educacionais. (FABRE; TAMUSIUNAS;
TAROUCO, 2003).
Um outro projeto denominado Red Internacional Virtual de Educación (RIVED),
desenvolvido por países da América Latina entre eles o Brasil, tem como objetivo disponibilizar
conteúdos digitais para melhorar a aprendizagem nas disciplinas da educação básica e na formação
cidadã do aluno. O RIVED ainda realiza capacitações sobre a metodologia para produzir e utilizar
os objetos de aprendizagem em instituições de ensino (RIVED, 2006).
Acredita-se que iniciativas similares possam ser desenvolvidas tendo como foco principal o
estudante universitário. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento de um repositório de
objetos de aprendizagem focalizado neste público alvo. Este acervo poderá se tornar uma rica fonte
de pesquisa, apoiando a aprendizagem dos alunos através da exploração de materiais didáticos
digitais interativos.
3
Também é expectativa deste trabalho compreender de que forma ocorre a interoperabilidade
relacionada ao uso de objetos de aprendizagem. O conceito de Objeto de Aprendizagem surge tendo
como forte indicador a possibilidade de realizar a montagem de um curso selecionando-se objetos
de repositórios diversos, sendo inclusive uma tarefa realizável automaticamente por agentes de
software. No entanto, poucos exemplos de cursos construídos desta forma são encontrados, por isso
pretende-se aprofundar o estudo desta temática que o acervo a ser construído possa dar suporte a
que seus objetos sejam utilizados para composição de unidades maiores por agentes de software.
Este trabalho justifica-se em nível de trabalho de conclusão de curso por abordar uma
tecnologia ainda inexplorada no curso de Ciência da Computação e que demonstra potencial para o
desenvolvimento de aplicações de cunho didático.
1.1 PROBLEMATIZAÇÃO
1.2 Formulação do Problema
Atualmente na UNIVALI, utiliza-se o Teleduc como principal ferramenta de e-learning. O
Teleduc é um LMS (Learning Management System) desenvolvido pela Unicamp e distribuído como
software livre. É uma ferramenta bastante utilizada por instituições de ensino para a criação e
administração de cursos na Web. O Teleduc tem criado possibilidades didáticas interessantes aos
professores e alunos da UNIVALI, no entanto algumas necessidades ainda não podem ser supridas
com o uso desta ferramenta.
A interdisciplinaridade é justamente um ponto fraco deste LMS. Todos os recursos
disponíveis aos alunos, as discussões e demais interações ficam restritas ao contexto de uma
disciplina, dificultando o relacionamento entre os conteúdos e técnicas entre as disciplinas. Como
decorrência direta, não há um acervo de materiais didáticos digitais que possam ser acessados pelos
alunos fora do escopo de uma disciplina, não sendo possível ter uma visão horizontal dos conteúdos
de um curso de graduação.
1.2.1 Solução Proposta
Com a adoção de uma cultura de produção de objetos de aprendizagem, será possível a
construção de materiais digitais para os conteúdos que são abordados em determinada disciplina, no
entanto não ficando restrita aos alunos desta disciplina. A utilização de metadados permite que um
mesmo objeto possa ser encontrado por pessoas que tenham diferentes interesses de aprendizagem.
4
Tem-se a intenção de incentivar a elaboração de objetos de aprendizagem através de
trabalhos disciplinares realizados pelos acadêmicos. Desta forma, além de aumentar a motivação
dos alunos pelo fato de estarem desenvolvendo pesquisas que servirão como referência para
trabalhos futuros, incentiva-se a colaboração. Para isto este trabalho pretende servir de referência
para a construção de objetos de aprendizagem e disponibilizar uma ferramenta que apóie o
empacotamento1 deste objeto no padrão SCORM (Shareable Content Object Reference Model).
Acredita-se que os alunos dos cursos de Ciência da Computação (CC) e Tecnólogo em
Tecnologia em Sistemas para Internet são aqueles que tem maior contato com as tecnologias
necessárias a construção de objetos de aprendizagem e por este motivo estes cursos serão utilizados
como referência piloto para construção da ferramenta, mas ainda assim, existe a possibilidade de
outros cursos fazerem parte do repositório.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo Geral
Construir um repositório para objetos de aprendizagem e desenvolver uma ferramenta de
apoio a criação de um acervo de objetos no padrão SCORM.
1.3.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos deste trabalho são:
Conhecer e descrever as tecnologias envolvidas;
Especificar os requisitos do repositório;
Definir os metadados dos objetos de aprendizagem utilizando o padrão LOM;
Construir uma ferramenta que apóie o empacotamento dos objetos no padrão SCORM;
Conhecer e selecionar ferramentas que apóiem a realização de testes de conformidade
dos objetos; e
1Empacotamento – O empacotamento de conteúdos define a estrutura (ou organização) e o comportamento pretendido de um determinado conjunto de recursos de aprendizagem. O objetivo do empacotamento de conteúdos é o de possibilitar uma forma normalizada de trocar recursos de aprendizagem entre diferentes sistemas e ferramentas.
5
Disponibilizar a ferramenta via WWW (World Wide Web).
1.4 Metodologia
A metodologia para o desenvolvimento deste trabalho foi composta por seis etapas.
Inicialmente foi realizado um estudo das ferramentas similares, através de uma análise de alguns
repositórios disponíveis na Internet. Em seguida realizou-se a criação de um conjunto de metadados
a ser utilizado pela ferramenta, baseado nos estudos feitos sobre os repositórios, e com a
colaboração dos professores para adaptar esses metadados à realidade da UNIVALI. O próximo
passo foi estudar as tecnologias necessárias para o desenvolvimento, e na seqüência realizou-se o
estudo de ferramentas computacionais necessárias para implementação e a modelagem da
ferramenta que este projeto se propõe a desenvolver. Ao final foram realizadas as etapas de
implementação e testes das ferramentas desenvolvidas.
1.5 Estrutura do trabalho
Este trabalho está estruturado em quatro capítulos, onde o Capítulo 2 engloba toda a etapa
de fundamentação teórica, contendo todos os conceitos necessários para o entendimento do
trabalho, incluindo um análise das ferramentas similares e uma introdução sobre as ferramentas que
serão utilizadas na implementação do trabalho. O Capítulo 3 destina-se a apresentar a modelagem
do sistema e outros detalhes do projeto necessários para implementação. No quarto e último
capítulo são apresentadas as considerações finais.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Na fundamentação teórica são apresentados tópicos relacionados aos conceitos e tecnologias
que serão empregados no desenvolvimento. A Seção 2.1 são apresentados conceitos básicos sobre
objetos de aprendizagem, repositórios, LMS. A Seção 2.2 esta focada em apresentar os conceitos
relacionados ao padrão LOM. Na Seção 2.3 são apresentados conceitos referente ao padrão
SCORM mostrando todas as etapas para a construção de um sistema padronizado. E para finalizar a
fundamentação teórica foi realizado uma análise de ferramentas similares, que é apresentada na
Seção 2.4.
1.6 Objetos de Aprendizagem
A maneira com que as pessoas se comunicam e fazem negócios se modificou com os
recursos cada vez mais avançados disponibilizados pela Internet, a mudança agora vem ocorrendo
no paradigma da maneira em que as pessoas aprendem. Conseqüentemente, a mudança maior
também pode estar vindo à maneira que materiais educacionais são projetados, desenvolvidos e
entregues para aqueles que desejam aprender (WILEY, 2001).
Objetos de aprendizagem ou learning object tem como principal característica a reutilização
de materiais didáticos, que são divididos em partes e possuem atributos agregados representando
uma forma de identificação ou classificação, esses atributos são conhecidos como metadados. A
finalidade principal dos metadados é documentar e organizar de forma estruturada os dados,
procurando reduzir esforços de recuperação e manutenção. Os metadados são estruturados em
conjunto com elementos de descrição de um determinado conteúdo, os quais eles representam. Os
metadados tem um papel importante, não só porque permitem uma descrição dos recursos
disponíveis, mas também porque apóiam uma variedade de funções que os usuários esperam
receber dos mecanismos de procura, como: localização, avaliação, seleção e recuperação dos dados
(GODOY apud Moura, 2005).
Sendo assim, objetos de aprendizagem podem ser definidos de maneira geral como uma
entidade, digital ou não digital, que pode ser usada, reutilizada ou referenciada durante o processo
de aprendizagem provido por tecnologias (IEEE, 2002).
No contexto da informática pode ser definido como qualquer recurso digital, (vídeos,
imagens, textos, sons), que possa ser reutilizado de alguma forma para o suporte ao ensino. Essa
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idéia tem como objetivo dividir os materiais de aprendizagem em pequenos pedaços, que possam
ser reutilizados em diversos ambientes de aprendizagem, se baseando nos conceitos de programação
orientada a objeto (WILEY, 2001).
1.6.1 Repositórios de Objetos de Aprendizagem
Os materiais didáticos, transformados em objetos de aprendizagem, geralmente são
armazenados em uma base de dados que também podem ser conhecidos como repositórios. As
buscas se tornam muito mais eficientes quando se utilizam repositórios para armazenar os objetos
de aprendizagem, pois estes, possuem benefícios em termos de recuperação dos dados. Segundo
Clóvis Soares, Sá Filho e Castro Machado (2004), os repositórios podem assegurar que o usuário
encontre conteúdos com padrões em termos de nível, qualidade e formato, além disso podem
permitir uma recuperação mais fácil e mais precisa que o uso de utilitários de busca. Objetos de
aprendizagem on-line armazenados assim permitem potencializar sua localização, pois a maneira de
buscar um recurso podem ser das mais diversas. O próprio repositório pode executar rotinas para
localização do conteúdo, assegurando consistência e evitando redundância na busca. Os repositórios
podem também manter registros sobre a utilização de seus objetos. Desta forma, desenvolvedores
podem saber quantas pessoas usaram um particular recurso de aprendizagem.
Os objetos de aprendizagem possuem recursos que podem ser usados individualmente ou
combinados em forma de coleções buscando formar uma unidade de instrução maior. Também é
possível utilizar os objetos em um determinado contexto e reutiliza-los em contextos similares
futuramente. Por exemplo, materiais on-line produzidos para estudantes do curso de enfermagem,
podem ser adaptados para estudantes de medicina. Um professor ao preparar material para um
determinado curso pode facilmente encontrar materiais, similares ao que precisa desenvolver,
disponíveis em um repositório de objetos de aprendizagem. Assim, o tempo que seria gasto para o
desenvolvimento de um material é reduzido de forma significante, fazendo com que o professor
apenas adapte o material as suas necessidades. Em uma situação de auto estudo, atividades de
revisão ou reforço, um estudante pode encontrar em um repositório uma infinidade de materiais dos
mais variados tipos, para o auxilio a sua necessidade de aprendizagem (SOARES; SÁ FILHO;
MACHADO; 2004).
8
Para que os objetos de aprendizagem de um repositório qualquer, possam ser adaptados a
outros repositórios é preciso estabelecer padrões de metadados. Uma organização deve buscar uma
padronização, que melhor se encaixe no contexto em que o repositório será aplicado.
1.6.2 Learning Managment System (LMS)
Segundo Almeida (2001), os padrões de metadados têm como função formar uma rede
passível de automatização de registros e dados cadastrais. As organizações precisam, ter maior
controle sobre seus dados, e conhecer melhor o seu conteúdo e a sua qualidade, de forma rápida,
automatizada e eficiente. Além disso, existe também a necessidade de disseminação da informação
e o acesso à dados por elementos externos à empresa. Os padrões permitem especificar o formato
dos dados, e possuem fundamental importância para a transferência entre sistemas localizados em
outras organizações, promovendo intercâmbio eficiente. Em ambientes caracterizados por grande
heterogeneidade, como a Internet, podem ser citadas vantagens no uso de metadados, como por
exemplo, o estabelecimento de padrões para a solução de problemas de heterogeneidade entre dados
e plataformas, facilidade para definição de uma linguagem de consulta, facilidade e precisão na
recuperação de informações e troca de informações entre aplicações e entre organizações.
Com o objetivo de promover a reusabilidade, a utilização de repositórios de objetos de
aprendizagem em banco de dados seguindo os conceitos da modelagem orientada a objetos, são
técnicas que vem sendo aplicadas a um longo tempo. No entanto, para a indústria de e-Learning,
esta forma de armazenamento e reutilização de objetos eletrônicos são novos conceitos que trazem
importantes benefícios para o desenvolvimento de conteúdos instrucionais e para as ferramentas de
publicação, também conhecidas como LMS (Learning Management System), CMS (Content
Management System) e o LCMS (Learning and Content Management System).
Um LMS consiste em um sistema gerenciador do processo de aprendizagem e seu objetivo
principal é simplificar a administração das atividades de treinamento. Este sistema planeja
processos de aprendizagem para cada aluno individualmente, permitindo que os seus utilizadores
colaborem entre si através da troca de informações e conhecimentos. O LMS possui facilidades para
seus administradores, com ele é possível disponibilizar materiais facilmente e gerar relatórios.
Algumas das desvantagens do LMS são: não possuem recursos que permitam a rápida e simples
criação de conteúdos instrucionais, com isso não possível personalizar os conteúdos, tornando os
mesmos estáticos. Já o CMS é mais voltado para mídia eletrônica, a sua principal capacidade é
simplificar e agilizar os meio para criação, publicação e administração de conteúdos. As
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características de administração e gerenciamento do LMS e as de criação e customização de
conteúdos e cursos do CMS criaram o LCMS. No LMCS é possível encontrar coleções de objeto de
aprendizagem que podem ser utilizados individualmente ou em conjunto como parte de cursos
instrucionais mais completos, sendo assim a reutilização dos objetos de aprendizagem na
construção de materiais de aprendizagem se torna mais amplo (LIMA, 2006).
Segundo Gilliard Santos (2004), considerando o processo de aprendizagem, a implantação
do e-Learning em uma organização deve avaliar, as seguintes características do fornecedor de
tecnologia (LMS e/ou LCMS):
Padrões de conteúdo implementados no sistema;
Gerenciamento de conteúdo;
Ferramentas de colaboração e serviços de apoio ao aprendizado;
Sistema de avaliação da participação dos aprendizes;
Relatórios e sistema de acompanhamento da navegação dos aprendizes;e
Possibilidade de customização.
1.7 Learning Object Metadata (LOM)
Nesta seção será apresentado o padrão LOM. Este padrão possui uma especificação
desenvolvida pelo IEEE e todo o conteúdo desta seção é referente a (IEEE, 2002).
O IEEE criou um padrão para representação dos metadados, este padrão recebeu o nome de
LOM, que tem como principal função categorizar ou catalogar objetos de aprendizagem, facilitando
assim a recuperação de objetos de aprendizagem em repositórios, com isso é possível tornar as
buscas mais otimizadas.
Uma das característica mais importantes de um objeto de aprendizagem é a sua
granularidade, através dela é possível saber a capacidade de reutilização de cada objeto de
aprendizagem. A lógica desta reutilização é definida de maneira que quanto maior o grau de
granularidade do objeto de aprendizagem maior será o seu reuso, sendo assim o padrão LOM
definiu quatro níveis de granularidade:
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O primeiro é o menor nível de granularidade tendo uma alta capacidade de reutilização;
O segundo é uma coleção de objetos definidos no primeiro nível;
O terceiro coleção de objetos definido no segundo nível;e
O quarto nível que é a granularidade máxima que um objeto pode atingir.
O IEEE definiu também através do padrão LOM uma sintaxe e semântica para os metadados
dos objeto. A estrutura criada possui nove categorias que são representadas por seus atributos,
sendo elas:
1. de características gerais, que agrupa as informações gerais que descrevem o objeto de
aprendizagem como um todo;
2. de ciclo de vida, que agrupa as características relacionadas à história e estado corrente
desse objeto de aprendizagem e aquelas que afetaram esse objeto de aprendizagem durante
sua evolução;
3. de metametadados, agrupa as informações sobre a instância de metadados propriamente
dita (ao invés do conteúdo sendo descrito);
4. técnicas, agrupam as características e requisitos técnicos do objeto de aprendizagem;
5. educacionais, agrupa as características educacionais e pedagógicas do objeto de
aprendizagem;
6. de direitos, agrupa os direitos de propriedade intelectual e condições de uso do objeto de
aprendizagem;
7. de relações, agrupa as características que dizem respeito às possíveis relações entre objeto
de aprendizagem e outros objetos de aprendizagem;
8. de anotação, agrupando os elementos que contêm comentários sobre o uso educacional do
objeto de aprendizagem e sobre por quem e quando os comentários foram feitos;e
9. de classificação, que agrupa os elementos que descrevem o objeto de aprendizagem com
relação a um sistema de classificação específico.
11
1.8 Sharable Content Object Reference Model (SCORM)
Esta seção irá apresentar o padrão SCORM, que segue uma série de especificações
desenvolvidas pela ADL (Advanced Distributed Learning). Por tratar-se de um padrão, todas as
referências utilizadas são documentos que o compõem. Desta forma, todo o conteúdo presente na
Seção 2.3 foi adaptado a partir de (ADL, 2002).
A sigla SCORM representa Sharable Content Object Reference Model, traduzindo para o
português podemos definir como “modelo de referência para objetos de conteúdo compartilhável”.
Este modelo de referência mostra quais tipos de serviços são necessários para resolver problemas
como: a união de objetos, aplicação de padrões relevantes e interoperabilidade dos objetos.
O modelo SCORM assume alguns requisitos formando uma base na qual todas as mudanças
e acréscimos ao padrão devem atender. Os requisitos são:
Acessibilidade: localizar e acessar componentes instrucionais de um local remoto e
distribuí-los para outros locais;
Adaptabilidade: personalizar instrução às necessidades dos indivíduos e organizações;
Disponibilidade: aumentar a eficiência e produtividade, reduzindo o tempo e custos
envolvidos na distribuição de instrução;
Durabilidade: resistir à evolução de tecnologia e mudanças sem custo alto para reprojeto,
reconfiguração ou recodificação;
Interoperabilidade: habilidade dos componentes instrucionais desenvolvidos com um
conjunto de ferramentas ou plataforma que possam ser reusados em outro local com um
conjunto diferente de ferramentas ou plataforma;e
Reusabilidade: flexibilidade para incorporar componentes instrucionais em múltiplas
aplicações e contextos.
O SCORM é uma coleção de especificações e padrões que foram empacotadas numa
coleção de “livros técnicos” que se agrupam em três principais tópicos: o “Modelo de agregação de
12
conteúdo (CAM - Content Agregation Model)”, o “Ambiente de execução (RTE – Run Time
Environment)” e “Seqüenciamento e Navegação (SN – Sequencing and Navigation)”, conforme
ilustra a Figura 1.
Figura 1. SCORM como conjunto de especificações
Fonte: CINTED (2006).
O padrão SCORM, além de permitir o empacotamento de conteúdos educacionais e
metadados, permite a integração entre repositórios e sistemas de gerenciamento de aprendizagem
(LMS). O SCORM define um modelo de "como se fazer" e "como se executar" cursos baseados na
Web. As normas do padrão são especificações que criam um grupo de habilidades abrangente e
adequado que permitem interoperabilidade, acessibilidade e reutilização de conteúdo.
O SCORM define tanto um ambiente de tempo de execução como um modelo de agregação
para objetos de aprendizado online. Uma implementação SCORM consiste basicamente na criação
de uma interface JavaScript e uma retaguarda no lado do servidor. A interface JavaScript serve para
realizar a mediação entre os objetos que compõem um curso, que são denominados SCOs
13
(Shareable Content Objects) e o gerenciador de execução de cursos e obedece a um conjunto rígido
de regras.
O SCORM especifica como os conteúdos são empacotados (um zip com um manifesto
XML) e como ele se comunica com o LMS (via uma API JavaScript). Nesse ponto a especificação
é rígida pois precisa permitir integração máxima. A operacionalização de um Objeto de
Aprendizagem no padrão SCORM pode ser feita de duas maneiras:
a) Manualmente
criação de componentes do SCORM através de editores texto ou editores XML (ASSET,
SCO);
criação dos componentes do SCORM através de ferramentas genéricas para o SCORM,
tais como o Macromedia Dreamweaver, Click2 Learn SCORM; e
empacotamento dos componentes em arquivos ZIP.
b) Ferramentas de Autoria ou Sistemas de Gerenciamento de Aprendizagem. São utilizadas
ferramentas tais como Toolbook, Flash e Front Page. Alguns exemplos de ferramentas utilizadas
para a geração de conteúdos no padrão SCORM são:
Advanced Distributed Learning – ADL (http://www.adlnet.org): possui componentes
tais como o SCORM Sample Run-Time Enviroment, o SCORM Test Suítes, e apresenta
exemplos de Objetos de Aprendizagem.
Macromedia Dreamweaver – Manifest Maker Extension
(http://www.macromedia.com/resources/elearning/extensions/dw_ud/manifest.html):
permite a criação das informações necessárias (XML) para pacotes de conteúdo IMS
(Intelligent Multimedia System).
Microsoft LRN – Toolkit (http://www.microsoft.com/learning/elearning.asp): permite a
edição de metadados; criação, visualização e organização de edições dentro de pacotes
IMS; conversão de Páginas do FrontPage e slides Power Point
14
Este trabalho tem como ênfase facilitar a criação de Objetos de Aprendizagem no padrão
SCORM. Neste sentido, a especificação mais importante é a de agregação de conteúdo (CAM) que
será detalhada a seguir.
1.8.1 SCORM CAM (Content Aggregation Model)
Este modelo é utilizado para definir de que forma os recursos podem ser agregados e
organizados na criação dos objetos que compõem um curso. O modelo baseia-se em cinco
elementos: recursos (assets), objetos de conteúdo compartilhável (Sharable Content Objects ou
SCOs), atividades (activities), organização do conteúdo (Content Organization) e Agregação do
conteúdo (Content Aggregations). A seguir estes elementos são detalhados:
Recursos (Assets)
Um recurso pode ser considerado o bloco básico de um objeto de aprendizagem. Os recursos
são uma representação eletrônica dos conteúdos, tais como textos, imagens, sons, questões ou
qualquer porção de informação que possa ser acessada por um cliente web e ser apresentada a um
aluno. Os recursos podem ser agrupados para construir novos recursos, como mostra a Figura 2.
Figura 2. Exemplos de recursos
Fonte: Adaptado de ADL(2006a).
15
Objetos de Conteúdo Compartilhável (Sharable Content Object -SCO)
Um SCO é uma coleção de um ou mais recursos que representam um único objeto de
aprendizagem para o RTE comunicar-se com um LMS. Um SCO representa o nível o mais baixo de
granularidade de um recurso de aprendizagem acessível no padrão SCORM. A única diferença entre
um SCO e um recurso é que o SCO se comunica com um LMS usando o ECMAScript, uma API
Javascript desenvolvida pelo Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE, 2002).
Figura 3. Composição conceitual de um SCO
Fonte: Adaptado de ADL(2006a).
Para a construção de um SCO é necessário obedecer algumas exigências definidas no
modelo RTE (Run Time Environment) do padrão SCORM. Sendo que, um SCO deve possuir meios
para encontrar um LMS provido de uma API, e deve invocar pelo menos os métodos da API:
Initialize(“”) e Terminate(“”), como mostra a Figura 3.
Organização do Conteúdo(Content Organization)
A organização do conteúdo é uma representação ou mapa que define o uso pretendido dos
recursos de aprendizagem, através de um índice contendo a estrutura das unidades. A Figura 4
representa os recursos sendo estruturados a partir da organização do conteúdo (Content
Organization).
Objetos de Conteúdo Compartilhável (SCO)
RecursoFunções
Javascript
RecursoÁudio mp3
RecursoDocumento
XML
RecursoDocumento
HTML
RecursoÁudio WAV
RecursoPágina WEB
Para iniciar e finalizar uma comunicação com um LMS os SCOs utilizam os comandos de Initialize() e Terminate().Um SCO segue as seguintes funcionalidades:
• Encontrar a API fornecida pelo LMS;
• Usar a instância da API para inicializar a comunicação entre SCO e LMS;
• Opcionalmente usar a instância da API para pegar e setar valores;
• Usar a instância da API para finalizar a comunicação entre SCO e LMS;
16
Figura 4. Representação da Organização do Conteúdo
Fonte: Adaptado de ADL(2006a).
Atividades (Activities)
Uma atividade de aprendizagem pode facilmente ser descrita como uma unidade
significativa de instrução. Uma atividade de aprendizagem pode fornecer um recurso de
aprendizagem (SCO ou recurso) ao aluno ou pode ser composta de diversas atividades secundárias.
A Figura 5 mostra uma seqüência de atividades inseridas a partir do conteúdo de
organização, relacionando cada atividade a um determinado recurso.
Organização do Conteúdo
<Organização>
<item>
<item>
<item>
<item>
<item>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
17
Figura 5. Representação das atividades dispostas em uma organização
Fonte: Adaptado de ADL(2006a).
Atividades que consistem em outras atividades são também chamadas de Clusters. Cada
atividade em uma organização do conteúdo (Content Organization) pode referenciar metadados
para permitir a busca e a descoberta dentro dos repositórios, permitindo a possibilidade para o reuso
e facilitando a manutenção.
Conteúdo de Agregação (Content Agregation)
O conteúdo de agregação pode ser usado como uma ação e como uma maneira de descrever
a entidade conceitual, também descreve a ação ou o processo de compôr um conjunto de objetos
funcionalmente relacionados, de modo que possam ser aplicados em uma seqüência de
aprendizagem, como mostra a Figura 6. O Content Aggregation pode ser usado para disponibilizar o
conteúdo e a estrutura do conteúdo, transferidos entre sistemas ou armazenando em repositórios.
<Organização>
<item>
<item>
<item>
<item>
<item>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
18
Figura 6. Representação do Conteúdo de Agregação
Fonte: Adaptado de ADL(2006a).
Além do modelo de agregação, deve-se analisar a organização do ambiente de execução em
especial na relação entre os SCOs e os LMS.
<Organização>
<item>
<item>
<item>
<item>
<item>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
<recurso>
SCO
SCO
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Recurso
Conteúdo de Agregação
19
1.8.2 SCORM RTE (Run Time Environment)
O modelo RTE, detalha as exigências para o envio de objetos, estabelecendo uma
comunicação e controle da informação entre LMSs e SCOs. Este modelo foi desenvolvido para
permitir que o desenvolvimento de objetos de aprendizagem sejam reusáveis e interoperáveis
através de LMSs múltiplos. Para que isto seja possível, é necessário um meio comum para enviar e
controlar objetos, um mecanismo comum para que os objetos comuniquem-se com um LMS e uma
língua predefinida ou o vocabulário que dá forma à base da comunicação. Como ilustrado na Figura
7, estes três aspectos do RTE são o launch (lançamento), API e os data model (Modelo de dados).
Figura 7. SCORM RTE
Fonte: Adaptado de ADL(2006b).
Sistema de Gerência de Aprendizagem (LMS)
Servidor LMS
Navegador(Browser)
RecursoInstância da
API(fornecida pelo LMS)
ECMAScript Recurso
Recurso Recurso
Lançador
SCO
Modelo de Dados: Dados atualizados sendo transmitidos através da comunicação entre API e o LMS.
Comunicação de retorno com o servidor que não é especificada no SCORM.
API: Link de comunicação entre o SCO e o LMS fornecido pela instância da API .Modelo de Dados: os dados são pedidos para ser recuperados e armazenados no LMS do SCO.
20
Launch
O processo de Launch (lançador) define uma maneira comum para que os LMSs iniciem os
objetos de aprendizagem. O termo “content object” é usado para descrever qualquer parte de
conteúdo que possa ser lançada para um aluno. Em SCORM, há dois tipos de objetos: SCOs e
Assets. O processo de lançamento define procedimentos e responsabilidades para o estabelecimento
de uma comunicação entre o objeto lançado e o LMS. O mecanismo para a comunicação é
padronizado com a utilização de uma API comum.
Application Program Interface (API)
A API serve para informar ao LMS o estado de uma comunicação entre um objeto de
aprendizagem e um LMS (por exemplo, inicializado, terminado e/ou em uma condição de erro), e é
usado recuperando e armazenando os dados (por exemplo, contagem, limites de tempo, etc.) entre o
LMS e o SCO.
Data Model
Um Data Model é um padrão dos elementos do modelo de dados usado para definir a
informação que está sendo enviada para um SCO, tal como o status de conclusão do SCO ou uma
contagem de uma avaliação, como um quiz ou um teste. Em seu formulário mais simples, o Data
Model define os elementos do modelo de dados que os LMSs e SCOs esperam, também conhecido
como “know about”. O LMS deve manter o estado dos elementos do modelo de dados de um SCO
através das sessões do aluno, e o SCO deve utilizar somente estes elementos predefinidos do
modelo de dados para assegurar o reuso através dos sistemas múltiplos.
1.8.3 SCORM SN (Sequencing and Navigation)
O modelo SN define o sequenciamento de um determinado conteúdo durante um conjunto
de eventos de um aluno ou de um LMS, estrutura de atividades e modelos de seqüências do sistema.
Através deste modelo também é possível saber como os eventos de navegação entre sistema e aluno
podem ser iniciados e processados, com o objetivo de ter como resultado a identificação das
atividades de aprendizagem a serem lançadas, a Figura 8 representa esse processo. Cada atividade
de aprendizagem identificada terá um objeto associado.
21
Figura 8. SCORM SN
Fonte: Adaptado de ADL(2006c).
1.9 Análise de ferramentas similares
Nesta seção serão apresentadas uma série de ferramentas similares a que esta sendo proposta
neste projeto, após apresentadas estas ferramentas pretende-se avaliar o número de objetos de cada
repositório, o padrão adotado de metadados, quais metadados são utilizados e em qual contexto esta
aplicado o repositório, ou seja, que tipo de material pode ser encontrado nestes repositórios.
1.9.1 eduSource
O projeto eduSource foi idealizado com a intenção de criar uma rede de repositórios de
aprendizagem no Canadá se preocupando com a interoperabilidade dos objetos para permitir que
outras instituições participem dessa estrutura.
O eRIB (eduSource Repository in a Box) é uma ferramenta que fornece todas as funções
básicas para adicionar um novo objeto de aprendizagem à rede do eduSource. Consiste em um
banco de dados open-source (eXist) com uma estrutura de dados interna baseada no padrão
IEEE/LOM e em uma série de funções para criar, controlar e encontrar registros de metadados na
rede do eduSource. (eduSource, 2004).
O eduSource (2004) possui os seguintes objetivos:
Suportar o modelo proposto no projeto;
Executar e suportar especificações emergentes, tais como CanCore;
Conjunto “A”
Conjunto “B”
Conjunto “C”
“Curso"
“Unidade”
“Modulo”
22
Permitir o acesso a qualquer pessoa que tenha interesse;
Disponibilizar a infra-estrutura do projeto como open-source;
Fornecer uma ferramenta com recursos de aprendizagem de qualidade;e
Incentivar o uso de software livre.
O eduSource não especifica nenhuma restrição quanto ao conteúdo dos objetos de
aprendizagem e tipos de documentos. Para que o usuário possa conhecer melhor sobre
funcionamento e criação dos metadados o projeto disponibiliza uma versão para demostração do
eRIB na web, que pode ser acessada através do link http://demo.licef.teluq.uquebec.ca/eRIB/.
A Figura 9 ilustra a apresentação dos objetos no repositório.
Figura 9. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório demonstração eduSource
Os metadados encontrados para submissão de um objeto de aprendizagem através da
ferramenta de demonstração são:
Geral – identificador, título, língua, descrição, palavra-chave, cobertura, estrutura e
nível de agregação;
Ciclo de vida – versão, status e contribuição;
Metadados – identificador, contribuição, padrão de metadados e língua;
23
Informações técnicas – formato, tamanho, localização, requerimentos, observações de
instalação, requerimentos para outras plataformas e duração;
Educacional – tipo de interatividade, tipo do recurso de aprendizagem, nível de
interatividade, densidade semântica, papel do usuário final, contexto da aprendizagem,
faixa etária, dificuldade, tempo de aprendizagem, descrição e língua;
Direitos autorais – custos, direitos e outras restrições e descrição;
Relação – tipo de vínculo e recurso que está relacionado;
Anotação – entidade, data e descrição;e
Classificação – finalidade, objetos relacionados, descrição e palavra-chave.
1.9.2 iLumina
Financiado pelo NSF(National Science Foundation's), o iLumina fornece o acesso de quase
1.500 materiais úteis para o ensino de graduação em química, biologia, física, matemática, e
informática. Após enviados pelos usuários, os materiais e os metadados são revistos por um
avaliador. Os metadados do repositório são baseados na especificação IMS e no núcleo de
Dublin.(iLumina, 2003).
O iLumina (2006) possui os seguintes objetivos:
Catalogar recursos com metadados seguindo o padrão IMS;
Desenvolver a busca, navegação e serviços virtuais, que permitem estudantes e cursos
identificar os recursos que servirão melhor para suas necessidades;
Rever os serviços de submissão e aceitação dos recursos digitais;e
Interagir com outras comunidades digitais através da NSDL(National Science Digital
Library).
O iLumina suporta documentos dos mais variados tipos entre eles podemos citar:
24
Áudio, Animações, Estrutura Química, Banco de Dados, Executáveis, Imagens, Java Applet,
Aplicações Matemáticas, Documentos, Apresentações, Código Fonte, Planilhas, Vídeo, Páginas
WEB.
A Figura 10 ilustra a apresentação dos objetos no repositório.
Figura 10. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório iLumina
O iLumina se restringe a armazenar objetos com conteúdos referente a matemática, física,
ciência da computação, biologia e química.
Os metadados encontrados no iLumina são:
Informações do usuário que está submetendo o objeto – nome, e-mail, endereço,
cidade, estado, CEP, país;
Outras Informações – Autor: nome, e-mail, endereço, cidade, estado, CEP, país. Editor
do objeto: nome. Publicação: nome, cidade, estado , país, ano da publicação;
Recurso que você se está submetendo – título, URL, descrição, classificação, palavras-
chave;
Informação técnica e exigências para o recurso – formato ou tipo de arquivo do
recurso, extensão do arquivo;
25
Informação geral sobre o recurso que você se está submetendo – dificuldade, nível
de interatividade, língua, papel pretendido(aprender, ensinar, gerenciar), custo para
utilizar o recurso, direitos de uso, informações sobre custo ou diretos de uso;e
Recursos relacionados – URL.
1.9.3 MERLOT
O MERLOT foi desenvolvido pelo centro da universidade do estado da Califórnia, e possui
cerca de 2.000 membros e uma coleção de metadados com cerca de 3.700 materiais de
aprendizagem. O objetivo principal é desenvolver e fornecer ferramentas para permitir a formação
de comunidades que colaboram para construção de uma base de conhecimento compartilhada
formada por objetos de aprendizagem, buscando enriquecer a experiência de ensinar e aprender.
O MERLOT é uma comunidade aberta que busca ajudar a encontrar materiais de ensino e
aprendizagem de maneira rápida e fácil. Possui como características:
Prover acesso aos materiais e também a consultores sobre estes materiais;
Prover um mecanismo para encontrar pessoas com a especialidade em determinadas
áreas;
Possibilitar a personalização da interface;
Os materiais encontrados no MERLOT são divididos por coleções, e estas são divididas em:
Animações, estudos de caso, coleções, exercícios da fixação e de prática, repositórios de objetos de
aprendizagem, apresentações, quizzes/testes, materiais de referência, simulações, e tutoriais.
(MERLOT, 2006).
Durante a pesquisa realizada verificou-se a ausência de um padrão específico de metadados
utilizado no MERLOT.
A Figura 11 ilustra a apresentação dos objetos no repositório.
26
Figura 11. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório MERLOT
Os metadados que podemos identificar através do cadastro de um novo objeto são:
Título e URL
Título - título ou nome que será dado ao objeto;e
URL – endereço on-line de onde o material pode ser encontrado.
27
Descrição
Descrição – descrição textual do objeto;
Tipo de Material – definição do tipo do material(simulações, tutoriais, apresentações
...);
Nível escolar – definição do nível escolar que o objeto se encaixa( Ensino Fundamental,
Ensino Médio ...);
URL alternativa – caso exista alguma URL alternativa do material; e
Imagem associada – caso exista alguma imagem associada ao material.
Categoria
Categoria – definição da categoria do objeto(artes, negócios, educação, Ciência e
tecnologia ...);e
Língua – definição da língua utilizada no objeto(inglês, português, japonês....).
Autor
Nome - primeiro nome do autor;
Sobrenome – sobrenome do autor;
E-mail – e-mail do autor;e
Organização – organização ou grupo que o autor representa.
Informações Opcionais
Formato do arquivo – definição do formato do arquivo(pdf, imagem, áudio, vídeo...);
Requerimentos técnicos – descrição textual dos requerimentos técnicos;
LMS compatível – define a qual LMS o objeto é compatível (WebCT, Blackboard,
Desire2Learn, Angel Learning, Other);
28
Versão – versão do material;
Custos – se existe algum custo para utilizar o material;
Código aberto – se o código fonte é disponível;
Section 508 Compliant – Se o material comtempla ADA Section 508;e
Direitos autorais – se o material é protegido por direitos autorais.
1.9.4 CESTA
Este projeto foi iniciado com o objetivo de sistematizar e organizar o registro dos objetos
educacionais desenvolvidos pela equipe que elabora cursos de capacitação em Gerência de Redes,
Videoconferência e também na Pós-Graduação Lato-sensu Informática na Educação da UFGRS.
Estes cursos são realizados a distância e o material didático de apoio foi projetado e construído para
apoiar as atividades de aprendizagem. Em um ambiente de ensino a distancia, a busca e a
recuperação dos recursos de aprendizagem é um aspecto importante. O projeto visa a possibilidade
de reutilização de tais recursos e para isso foi projetado e implementado um serviço de diretórios
para permitir o registro de objetos educacionais. (FABRE, TAMUSIUNAS, TAROUCO, 2003).
O CESTA disponibiliza os seguintes documentos em seu repositório:
vídeos sincronizados com material de apresentação;
vídeos com demonstrações e/ou simulações;
CBT - Computer Based Training (ToolBook);
WBT - Web Based Training (Director, Flash, etc.);
material interativo construído com programas de apoio para auto-avaliação;e
usando Java e outros mecanismos disponíveis nos ambientes de autoria de courseware,
tais como Java Builder.
O padrão adotado pelo CESTA para o empacotamento dos metadados é o proposto pelo
IEEE Learning Technology Standards Committee IEEE. E possui em sua base materiais referente
Gerência de Redes, Videoconferência e no Pós-Graduação Lato-sensu Informática na Educação.
29
Para a implementação do sistema de cadastramento dos objetos educacionais, foram utilizadas 5
(cinco) categorias na especificação dos metadados: geral, ciclo de vida, técnica, educacional e
direitos. (FABRE, TAMUSIUNAS, TAROUCO, 2003).
A Figura 12 ilustra a apresentação dos objetos no repositório.
Figura 12. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório CESTA
A categoria geral agrupa informações gerais que descrevem o objeto. Os seguintes atributos
foram utilizados:
Identificador - identificação única do objeto;
30
Título - nome dado ao objeto;
Idioma - idioma utilizado no objeto (português, inglês, espanhol, francês);
Descrição - descrição textual do conteúdo do objeto;e
Palavras-chave - palavra(s)-chave descrevendo os tópicos do objeto.
A categoria ciclo de vida agrupa informações que descrevem as características relacionadas
ao histórico e estado atual dos objetos e todos aqueles que o têm afetado durante sua evolução. Os
seguintes atributos foram utilizados:
Versão - a versão/edição do objeto;
Status - estado atual do objeto (rascunho, revisado, editado, indisponível);
Tipo de contribuição - autor, editor, desconhecido, iniciador, designer gráfico, técnico,
provedor de conteúdo, roteirista, designer instrucional, especialista em conteúdo;
Entidades que contribuiram - pessoas e/ou organizações que contribuiram na evolução
do objeto;e
Data - data da contribuição.
A categoria técnica agrupa os requisitos e características técnicas do objeto. Os seguintes
atributos foram utilizados:
Formato - formato de todos os componentes do objeto (MIME types), este atributo pode
ser usado para identificar o programa necessário para acessar o objeto;
Tamanho - tamanho do objeto em bytes;
Localização - URL (Universal Resource Locator) do objeto;
Tipo de tecnologia - sistema operacional e navegador (relacionado com o atributo nome
da tecnologia);
31
Nome da tecnologia - PC-DOS, MS-Windows, Mac-OS, Multi-OS, Unix ou Nenhum
para sistema operacional e Netscape, MS-Internet Explorer, Opera, Amaya ou Nenhum
para navegador;e
Duração - tempo de duração (utilizado para sons, vídeos, animações).
A categoria educacional agrupa as características educacionais e pedagógicas do objeto. Os
seguintes atributos foram utilizados:
Tipo de interatividade - modo predominante de aprendizagem (ativa, expositiva,
mista);
Recurso de aprendizagem: tipo específico do objeto (exercício, simulação,
questionário, diagrama, figura, gráfico, índice, slide, tabela, teste, experiência, texto,
problema, auto-avaliação, palestra);
Nível de interatividade - grau de interatividade (muito baixo, baixo, médio, alto, muito
alto);
Usuário final esperado - tipo de usuário para o qual foi desenvolvido o objeto
(professor, autor, aluno, gerenciador);
Ambiente de utilização - escola, faculdade, treinamento, outro;
Faixa etária - idade do usuário final esperado;e
Descrição - comentários sobre como esse objeto deve ser usado.
A categoria direitos agrupa os direitos de propriedade intelectual e as condições de uso do
objeto. Os seguintes atributos foram utilizados:
Custo - se a utilização do objeto requer pagamento (sim ou não);
Direito autoral - se há restrições de direito autoral para o uso do objeto (sim ou não);e
Condições de uso - comentários sobre as condições de uso do objeto.
32
Utilizando a especificação de metadados proposta, foi implementado o sistema para cadastro
e consulta de objetos educacionais conforme apresentado na próxima seção. (FABRE,
TAMUSIUNAS, TAROUCO, 2003).
1.9.5 RIVED
O projeto RIVED foi planejado em 1999 e inaugurado em 2000 por países da América do
Sul, mais especificamente, Brasil, Venezuela e Peru. O RIVED é um projeto que ainda se encontra
em fase de desenvolvimento.
Cada país integrante do projeto possui uma equipe encarregada de elaborar o material
pedagógico que será disponibilizado. Essas equipes trabalham individualmente mas colaboram
virtualmente umas com as outras formando uma rede internacional.
O repositório do Rived foi criado em julho de 2005 e hoje tem cerca de 110 objetos
publicados para o ensino fundamental e médio. No início do projeto o padrão adotado foi o EML,
no ano de 2006 o padrão RELPE, que adota o dublin core, foi integrado ao projeto e incluiu-se mais
alguns dados na ficha de cadastro.
O projeto RIVED tem como objetivo melhorar o papel do professor como um facilitador e
líder do processo de ensino / aprendizagem, além de incrementar o papel do aluno como um agente
que aprende, raciocina, investiga e resolve problemas.
Inicialmente a idéia do projeto era disponibilizar uma coleção de material didático de
qualquer tipo de mídia. Com o passar do tempo passou-se a utilizar somente simulações, jogos ou
animações, com materiais voltados ao ensino superior e a rede pública de ensino.
A Figura 13 ilustra a apresentação dos objetos no repositório.
33
Figura 13. Listagem de objetos de aprendizagem no repositório RIVED
A ficha de cadastramento de um novo objeto possui os seguintes atributos:
Instituição – instituição de ensino responsável;
34
Ano – ano da publicação;
Autores – autores do material;
E-mail – e-mail dos autores pelo objeto;
Áreas de conhecimento – áreas de conhecimento que podem ser referenciadas ao objeto
(física, geografia, química,..);
Nível(is) – qual nível de ensino do objeto (Médio, Fundamental, Superior...);
Série – em qual série de um determinado nível de ensino o objeto se enquadra;
Tecnologias Utilizadas – que tipo de tecnologia foi utilizada para a construção do objeto
(flash, php, java, ...);
Conteúdo/objeto – define se o objeto é um módulo RIVED, atividade RIVED, conteúdo
produzido pelo PAPED ou conteúdo produzido para prêmio RIVED;
Documentação do conteúdo – arquivos completos do conteúdo, ou, guia do professor
em PDF ou zipado;
Licenciado – se o objeto é licenciado pela Creative Commons ou outro;
Identificação do conteúdo/objeto – se o objeto é uma simulação, animação, etc;
Relacionamento – Se o objeto é originado de outro conteúdo;
Tipo de Conteúdo - motivação, observação, reconhecimento, análise, experimentação,
resolução de problemas, previsão, prática, exploração, discussão, etc;
Objetivos de aprendizagem – habilidades e competências do objeto;
Conceitos – conceitos trabalhados na atividade;
Pré-requisitos – conhecimentos prévios do aluno necessários para a atividade;
Característica do conteúdo – simulação, animação, site, etc.
35
Contexto – descrição de como deve acontecer a atividade, se existem materiais de
suporte, se a sala necessita de um arranjo especial de cadeiras, se deve haver preparação
de algum material;
Tempo previsto – tempo previsto para a atividade;
Método – definir em passos como o professor e como o aluno devem proceder para
executar a atividade;
Avaliação – descrever estratégias de avaliação;e
Observações/Comentários – observações e comentários referente ao objeto.
1.9.6 Síntese das Características das Ferramentas Analisadas
Mediante as informações identificadas na pesquisa realizada, foi possível construir a Tabela
1, que apresenta de forma resumida os principais aspectos destes repositórios.
36
Tabela 1. Comparativo entre os Repositórios de Objetos de Aprendizagem.
Nome Padrão Escopo Ano de início Nº de objetos
eduSource IEEE/LOM Global 2004 -
MERLOT - Global 1997 3.700
Ilumina IMS/Núcleo
Dublin
Química, biologia, física, matemática, e
informática.
2003 1.500
RIVED IMS/Núcleo
Dublin
Ensino superior e na rede pública de ensino 2005 110
CESTA IEEE/LOM Cursos de capacitação em Gerência de
Redes, Videoconferência e também na Pós-
Graduação Lato-sensu Informática na
Educação da UFGRS.
- -
Percebe-se que a idéia de utilizar objetos de aprendizagem já possui iniciativas consolidadas
que iniciaram a partir do ano de 1997 e neste sentido, parece que poucos acervos de alcance global
tem sido produzidos. Verificou-se também a ausência de informações que possibilitam avaliar o
tamanho do acervo.
Com relação a adoção de metadados, alguns utilizam-se de metadados padronizados por
algum órgão como IMS ou LOM da IEEE, outros usam metadados próprios ou então não
especificam claramente qual padrão utilizado. Acredita-se que devido ao estebelecimento recente do
padrão LOM (em 2002), ele ainda não tenha se tornado um padrão amplamente utilizado, mas a
tendência é que as novas iniciativas utilizem-se deste padrão.
37
1.10 Tecnologias a serem Utilizadas
Nesta seção serão mostradas as ferramentas que serão utilizadas para o desenvolvimento do
projeto. Para que seja possível o desenvolvimento é necessário adotar uma linguagem de
programação e um banco de dados para armazenar as informações necessárias. Além destas
ferramentas, existem outras ferramentas para realização de testes de conformidade, para testar se os
objetos e os pacotes gerados estarão de acordo com o padrão proposto.
As ferramentas que serão desenvolvidas deverão ser acessadas via browser, por isso, as
ferramentas escolhidas para o desenvolvimento são: PHP (PHP Hypertext Processor) como
linguagem de programação, MySQL como banco de dados, e para os testes existem uma série de
ferramentas disponibilizadas pela ADL(Advanced Distributed Learning) que são conhecidas como
ADL Test Suite.
1.10.1 PHP(PHP Hypertext Processor)
O PHP é uma linguagem de script Open Source de uso geral, muito utilizada para o
desenvolvimento de aplicações Web, permitindo embutir o código dentro de scripts HTML.
O PHP se distingue de outros scripts como Javascript, pelo fato do código ser executado em
um servidor e não no cliente. Uma vantagem a ser levantada a respeito do PHP é sua portabilidade,
podendo ser utilizado na maioria dos sistemas operacionais, incluindo Linux, várias variantes Unix
(incluindo HP-UX, Solaris e OpenBSD), Microsoft Windows, Mac OS X, RISC OS, e
provavelmente outros. Além da sua portabilidade em sistemas operacionais o PHP também é
suportado pela maioria dos servidores web atuais, incluindo Apache, Microsoft Internet Information
Server, Personal Web Server, Netscape and iPlanet Servers, Oreilly Website Pro Server, Caudium,
Xitami, OmniHTTPd, e muitos outros (BAKKEN, 2005).
1.10.2 MySQL
O MySQL, é atualmente o mais popular sistema de gerenciamento de banco de dados
SQL(Structured Query Language) Open Source, é uma ferramenta que permite uma baixa demanda
de recursos de hardware, facilidade para administrar, é otimizado para aplicações voltadas para
web. Além destes e outros aspectos do MySQL vale destacar que é uma ferramenta com grande
portabilidade, podendo ser instalado em uma série de sistemas operacionais (DUBOIS, 2006).
38
1.10.3 Ferramentas de testes
O SCORM Conformance Test Suite é uma ferramenta fornecida pela Advanced Distributed
Learning (ADL) que avalia (self-test) a conformidade ou compatibilidade de sistemas de gerência
da aprendizagem (LMS), de objetos de aprendizagem compartilháveis (SCOs), dos metadados
XML e de pacotes agregados com a norma SCORM (ADL, 2002).
A atual versão da ferramenta é o SCORM 2004 Conformance Test Suite 1.3.3 que trabalha
com a atualização do SCORM 2004. Esta ferramenta pode ser usada para avaliar a compatibilidade
das quatro áreas principais do SCORM, fornecendo cinco componentes de teste como segue:
• Teste de compatibilidade do LMS (LMS Conformance Test);
• Teste de compatibilidade do Pacote de conteúdo (Content Package Conformance Test);
• Teste de compatibilidade do SCO (Sharable Content Object Run-Time Environment
Conformance Utility Test);
• Teste de compatibilidade do Metadado (Metadata Conformance Utility Test);e
• Teste de compatibilidade do Manifesto (Manifest Utility Test).
Na etapa de testes deste trabalho serão feitos testes de compatibilidade dos objetos de
aprendizagem (SCO), dos metadados e dos manifestos.
39
DESENVOLVIMENTO
Nesta seção é apresentado o levantamento de requisitos, casos de uso, e modelos de classe,
necessários para o entendimento do projeto e a implementação do projeto.
Este projeto tem como objetivo desenvolver um repositório de objetos de aprendizagem. Os
objetos criados pela ferramenta serão conteúdos empacotados no padrão SCORM em forma de
SCOs e coleções, sendo que cada SCO poderá conter uma série de recursos(assets), e uma coleção
poderá agrupar uma série de SCOs. Tanto os SCOs quanto as coleções deverão conter metadados
para melhor descreve-los, e assim, facilitar os métodos de busca.
Para a definição dos metadados que serão utilizados no desenvolvimento da ferramenta, foi
distribuído um documento aos professores dos cursos de Curso de Ciência da Computação (CC) e
Tecnologia em Sistemas para Internet, pois estes possuem maior contato com as tecnologias
necessárias para a construção de objetos de aprendizagem, identificando a importância dos
metadados para o projeto. Foram apresentados os metadados escolhidos para integrar as
ferramentas, permitindo que os professores optassem por adicionar ou excluir itens da lista.
Os metadados apresentados seguem o padrão LOM. A escolha deste padrão está relacionada
ao grande número de repositórios que adotam esse padrão facilitando assim a reusabilidade de
objetos, além de ser um padrão consolidado e desenvolvido pelo IEEE. O documento que foi
enviado aos professores para avaliação dos metadados pode ser visualizado no Apêndice I.
A Tabela 2 apresenta os metadados selecionados, que serão utilizados para definir os
atributos dos objetos de aprendizagem:
Tabela 2. Descrição dos metadados
Nome Atributo Descrição Valores Permitidos
INFORMAÇÕES GERAIS
Identificador 1.1 – Identifier Identificador único do objeto -
Título/Nome 1.2 – Title Nome que será atribuído ao objeto -
Idioma 1.3 – Language Idioma que o objeto se encontra pt en en-GB es etc...
Continua
40
Nome Atributo Descrição Valores Permitidos
Descrição 1.4 – Description Descrição textual referente ao conteúdo do objeto
-
Palavra-chave 1.5 – Keyword Palavra ou frase que descreva o objeto -
Estrutura 1.7 – Structure Organização estrutural do objeto Atomic (objeto indivisivel) collection(um grupo de objetos com nenhum relacionamento especificado entre eles) networked(um grupo de objetos com relacionamentos que não são especificados) hierarchical(um grupo de objetos cujo os relacionamentos podem ser representados por uma estrutura de árvore) linear(um grupo de objetos que são requisitados inteiramente)
Data 3.2.3 – Date Especifica a data da contribuição -
CICLO DE VIDA
Versão 2.1 – Version Identifica a versão do objeto -
Colaborador 2.3 – Contribute Entidades que contribuiram com o objeto durante o seu ciclo de vida.
-
Papel 2.3.1 – Role Papel do colaborador author publisher unknown initiator terminator validator editor graphical designer technical implementer content provider technical validator educational validator script writer instructional designer subject matter expert
INFORMAÇÕES TÉCNICAS
Formato 4.1 – Format Informação técnica sobre o tipo de arquivo do objeto
video/mpeg application/x-toolbook text/html image/gif etc...
Tamanho 4.2 – Size Tamanho do arquivo(bytes) -
Local 4.3 – Location URL do objeto -
Requisitos 4.4 – Requirement Capacidades técnicas necessárias para utilizar o objeto
-
Tipo 4.4.1.1 – Type Tecnologia que o objeto requer operating system browser
Continuação
41
Nome Atributo Descrição Valores Permitidos
Nome 4.4.1.2 – Name Definição da tecnologia usada para o objeto
Se Type = ''operating system'' entao pc-dos ms-windows macos unix multi-os none
Se Type = ''browser'' entao any netscape communicator ms-internet explorer opera amaya
Duração 4.7 – Duration Tempo médio necessário para o usuário explorar o objeto
-
EDUCACIONAL
Público Alvo 5.5 - Intended EndUser Role
Público alvo que o objeto atinge teacher author learner manager
Faixa Etária 5.7 - Typical AgeRange
Faixa etária do objeto final -
Objetivo 5.10 – Description Objetivo que espera ser atingido após o uso do objeto
-
DIREITOS AUTORAIS
Custo 6.1 – Cost Se o uso do objeto requer ou não custos
yes no
CLASSIFICAÇÃO
Curso 9 – Classification A que curso está relacionado o objeto -
Classificação 9.2 – Taxon Path Classificação do objeto (Disciplina, tema, enfoque)
-
Dentre os dez professores que receberam o documento oito retornaram indicando que os
atributos selecionados estavam coerentes e suficientes. A única alteração sugerida foi a inclusão da
data de criação, a qual já encontra-se listada na Tabela 2.
1.11 LEVANTAMENTO DE REQUISITOS
Esta seção tem como objetivo descrever as necessidades para o desenvolvimento da
ferramenta proposta.
Conclusão
42
1.11.1 Requisitos Funcionais
A seguir são apresentados os principais requisitos funcionais do sistema que compreendem
as características, descrevendo os serviços que a ferramenta oferecerá.
Lista dos requisitos funcionais
RF01: O sistema deverá permitir gerencia de usuários;
RF02: O sistema deverá permitir gerencia de cursos;
RF03: O sistema deverá permitir login de usuários;
RF04: O sistema deverá permitir cadastro de alunos;
RF05: O sistema deverá permitir gerenciamento de SCOs;
RF06: O sistema deverá permitir adicionar recursos (assets) aos SCOs;
RF07: O sistema deverá permitir gerenciamento de coleções;
RF08: O sistema deverá permitir busca dos SCOs e Coleções inseridas no sistema;
RF09: O sistema deverá permitir aprovação e reprovação dos SCOs cadastrados pelos
alunos;
1.11.2 Requisitos não Funcionais
A seguir são apresentados os principais requisitos não funcionais.
Lista dos requisitos não funcionais
RNF01: O sistema deverá ser concebido utilizando tecnologias registradas sob licença
GPL(php, mysql, apache);
RNF02: As páginas web desenvolvidas não poderão exceder 15 segundos no seu
carregamento, considerando uma conexão de 128kbps em condições normais de uso.
RNF03: Os metadados (para SCOs e coleções), apresentados em arquivos XML,
deverão estar no padrão IEEE LOM;e
RNF04: O agrupamento e a organização dos recursos (para SCOs e coleções), deverão
seguir o padrão SCORM;
43
RNF05: O sistema deverá gerar arquivos no formato HTML, para exibição dos recursos
(assets), contendo o ECMAscript para interagir com a API SCORM, para cada SCO ou
coleção criada;e
RNF06: O sistema deverá gerar um arquivo xml (imsmanifest.xml), com o objetivo de
organizar os recursos (assets), para cada SCO ou coleção criada;
1.11.3 Regras de Negócio
A seguir são definidas as principais regras de negócio.
Lista das regras de negócio
RN01: Somente usuários administradores do sistema poderão realizar cadastro de
usuários moderadores e administradores;
RN02: Usuários cadastrados como alunos poderão somente Inserir/Atualizar SCOs;
RN03: Os SCOs inseridos pelos alunos deverão aguardar aprovação para serem
inseridos no sistema;
RN04: Usuários do sistema poderão buscar por SCOs ou Coleções;
RN05: Usuários cadastrados como moderadores poderão Aprovar/Reprovar SCOs
inseridos pelos alunos.
RN06: Usuários cadastrados como moderadores poderão agrupar e organizar SCOs,
criando as coleções;
RN07: Usuários não cadastrados poderão se cadastrar como alunos livremente;
1.12 DIAGRAMAS DE CASOS DE USO
A seguir são apresentados os casos de uso levantados para o desenvolvimento da ferramenta
proposta buscando detalhar as ações entre usuário e sistema. As descrições dos cenários
apresentados a seguir podem ser encontradas no Apêndice II. A Figura 14 mostra os diferentes
usuários do sistema.
44
Figura 14. Usuários do Sistema
Em seguida na Figura 15 pode-se visualizar a ação realizada ao usuário se logar no sistema,
dando permissões distintas para cada tipo de usuário.
Figura 15. Login de usuários
A Figura 16 detalha a gerencia (cadastrar, editar, excluir) de usuários e de cursos no sistema
realizada pelo administrador.
45
Figura 16. Gerencia de usuários e cursos no sistema
Usuários do sistema têm a possibilidade de buscar objetos e se cadastrar como aluno. Essa
interação do usuário com o sistema é apresentada na Figura 17.
Figura 17. Usuários do sistema.
No caso dos moderadores, estes poderão aprovar ou excluir objetos cadastrados pelos
alunos. Outra permissão que o moderador possui é criar novas coleções, utilizando os objetos
inseridos pelos alunos. A Figura 18 ilustra essa interação do moderador com o sistema.
46
Figura 18. Funções do aluno no sistema.
Na Figura 19 é representada a ação do aluno interagindo com o sistema, sendo permitido a
criação de novos e a atualização SCOs no repositório.
Figura 19. Funções do aluno no sistema.
1.13 DIAGRAMA DE CLASSES
O diagrama de classes que mostra a Figura 20, busca atender os requisitos e casos de uso
citados e é apresentado da seguinte forma:
47
Figura 20. Diagrama de Classes do repositório.
O diagrama de classes representa a generalização dos usuários, a parte estrutural dos objetos
(assets, SCOs, coleções), e a geração dos metadados. Existe ainda um relacionamento entre aluno e
curso para determinar de que curso é o aluno.
1.14 TELAS DO SISTEMA
A seguir serão apresentadas algumas telas do repositório, buscando mostrar as
funcionalidades dos diferentes tipos de usuários no sistema.
A Figura 21 mostra a gerencia de usuários no sistema, acessada pelo administrador, consiste
em uma listagem dos usuários, permitindo editar e excluir usuários do sistema e inserir um novo
usuário. Logo abaixo a tela de cadastro para edição e inserção de novos usuários.
48
Figura 21. Gerência de usuários no repositório.
A Figura 22 mostra a gerência de cursos no sistema, acessada pelo administrador, consiste em
uma listagem dos cursos, permitindo editar e excluir os cursos. Ainda na mesma tela há um campo
chamado “Curso” para cadastrar ou editar cursos no repositório.
Figura 22. Gerência de cursos no repositório.
A Figura 23 mostra a tela resumida do cadastro de uma nova coleção, acessada pelo usuário
moderador, permite que sejam inseridos todos os atributos previstos, e que sejam selecionados
SCOs para compor a coleção.
49
Figura 23. Cadastro de coleções.
A Figura 24 mostra a tela resumida do cadastro de um novo SCO, acessada pelo usuário
aluno, permite que sejam inseridos todos os atributos previstos, e que sejam selecionados os
recursos (Assets) para compor a SCO.
50
Figura 24. Cadastro de SCOs.
Usuários do sistema buscam os objetos podendo optar por “Busca Rápida” e “Busca
Avançada”. A Figura 25 mostra as duas opções de busca disponíveis para usuários.
51
Figura 25. Opções de busca.
A Figura 26 mostra a listagem de SCOs cadastrados pelos alunos a serem aprovados ou
reprovados pelos moderadores do sistema. O sinal de positivo (mais à esquerda) indica que o SCO
está aprovado, negativo (mais à direita) indica que o SCO está reprovado, o estado inicial (ainda
não avaliado) do SCO é representado pela imagem que contém uma mão aberta. Esta tela ainda
possibilita o usuário de visualizar os detalhes do objeto.
Figura 26. Aprovar / Reprovar SCOs.
A Figura 27 mostra o detalhe de um objeto. O detalhe permite que o usuário visualize todos
os dados referentes ao objeto selecionado e logo abaixo as opções de atualizar o objeto e gerar
pacote. O pacote gerado possui o conteúdo necessário para que o objeto seja compatível com o
padrão SCORM, utilizando metadados no LOM.
52
Figura 27. Detalhes do objeto.
1.15 IMPLEMENTAÇÃO
Nesta seção será relatado como foi construído o repositório, buscando detalhar as principais
funcionalidades do sistema, e mostrar a integração entre o conhecimento obtido com as tecnologias
utilizadas no desenvolvimento.
1.15.1 Aspectos de Interface
Alguns aspectos da interface são importantes e facilitam o uso da ferramenta, além de
melhorar algumas questões de usabilidade. Ao inserir um SCO ou coleção alguns atributos podem
ser repetidos inúmeras vezes, para facilitar esse processo foi criado um campo dinâmico capaz de
adicionar múltiplos atributos para um único registro de SCO ou coleção. Este procedimento de
inserção e remoção de novos campos é realizado sem que a página seja atualizada. A Figura 28
mostra o funcionamento dos campos dinâmicos.
53
Figura 28. Campos dinâmicos do sistema
Outro aspecto que deve ser destacado é a facilidade criada na busca para alternar entre
“Busca Avançada” e “Busca Rápida”, o sistema realiza essa operação sem precisar carregar uma
nova página, gerando um maior desempenho na função.
Ao invés de utilizar a função alert() do javascript para exibir mensagens de erro nas
validações dos formulários, elas são montadas em uma caixa com conteúdo em HTML gerando
uma melhor visualização para o usuário. Além de melhor visualização permite ainda que a
mensagem seja customizada, por exemplo, poderia ser incluído na mensagem um link para um help
mais detalhado explicando mais sobre o erro que o usuário cometeu. Esta mesma caixa é utilizada
na inserção de coleções, quando é necessário buscar SCOs para montar uma coleção. A Figura 29
mostra o funcionamento dos campos dinâmicos.
Figura 29. Mensagens de erro.
54
1.15.2 Construção do repositório
Para a construção do repositório foi adotado um modelo em PHP orientado a objetos que
consiste em uma classe base que é estendida em outras duas classes, form e list. A classe base é
utilizada para exibir o conteúdo, a classe form é utilizada para gerar os formulários de cadastro
presentes no sistema, e, a classe list e utilizada para gerar listagens, incluindo os campos de busca.
Algumas outras classes são utilizadas para facilitar o desenvolvimento e criar uma maior abstração
dos dados, uma classe de banco é utilizada para abstrair o banco de dados que é utilizado, além
desta, cada tabela no banco de dados possui uma classe para inserção, edição, listagens e outras
funções necessárias para interação com o sistema.
A classe metadados, além de possuir toda interação com o banco de dados, ela possui
funções para a geração dos arquivos necessários para construir o pacote seguindo o padrão
SCORM. No caso da criação de um SCO os recursos (assets) são movidos para uma pasta criada, e
partir desses arquivos são gerados documentos HTML para exibição destes (exigência do SCORM).
Outros arquivos de configuração são gerados, como por exemplo, imsmanifest.xml, metadados.xml.
No caso da criação de coleções, existe uma função responsável por abrir os SCOs selecionados, e
em seguida estes SCOs são agrupados em um novo diretório gerando os arquivos referente a união
dos SCOs. A Figura 30 mostra o arquivo imsmanifest.xml gerado pelo sistema.
Figura 30. Arquivo Manifest gerado pelo sistema.
55
Os atributos referentes aos objetos inseridos no sistema são gravados de duas forma, no
banco de dados e em formato XML. Os dados gravados no banco de dados são utilizados pelo
sistema para buscas realizadas pelo usuário na utilização do sistema. Já os arquivos XML são
utilizados para dar conformidade ao padrão SCORM, este arquivo se chama metadados.xml e serve
para descrever os objetos gerados, sendo acessível por LMS externos. A Figura 31 mostra a base do
arquivo XML gerado pelo sistema.
Figura 31. Estrutura base dos metadados.
Para a criação dos pacotes ZIP, foi utilizada uma classe disponibilizada gratuitamente, que
pode ser encontrada em http://www.phpclasses.org com o nome createZip, esta, possibilita a
compactação de arquivos em diversos formatos. Para atender as necessidades do sistema foi
utilizado o formato ZIP para compactação dos arquivos.
Para possibilitar que um LMS que segue o padrão SCORM possa abrir os objetos gerados
pela ferramenta foi necessário criar um script com as funcionalidades básicas da API do SCORM
para facilitar a etapa de construção dos pacotes. Cada pacote criado pelo sistema contém um
arquivo apiGeneric.js que é responsável por essa comunicação.
Para tornar mais claro o processo de inserção dos pacotes SCORM no repositório, a Figura
32 traz os procedimentos passo a passo. Inicialmente, no passo 1, o usuário interage com o sistema
enviando através do preenchimento do formulário de cadastro, os arquivos (assets) e os atributos
que o objeto receberá. Ao receber esses dados o sistema acessa o servidor, passo 2, buscando os
arquivos necessários para a geração do pacote. O passo 3 mostra o servidor enviando os arquivos
necessários ao sistema. Após receber esses arquivos, o sistema gera o pacote com todos os arquivos
necessários para padroniza-lo conforme a documentação SCORM, e envia o pacote gerado para que
seja armazenado no servidor, esta etapa é representada pelo passo 4 na Figura 32.
56
Figura 32. Inserção de objetos SCORM
Os usuários alunos do sistema possuem permissão para cadastro e atualização de objetos. No
processo de atualização dos pacotes o sistema cadastra um novo objeto com referência ao objeto
antigo, assim um objeto nunca deixa de existir dentro do repositório e usuários que fazem utilização
da versão não atualizada podem visualizar as novas versões cadastradas ou podem continuar
utilizando o objeto antigo.
1.15.3 Experimentos
Na fase de experimentos foram realizados testes de conformidade, utilizando a ferramenta
SCORM Test Suite 1.0.1. Um fator interessante que a ser relatado é a grande freqüência de
atualização das ferramentas de teste, documento do padrão SCORM. Durante o período de
desenvolvimento deste TCC, ocorreram duas atualizações importantes. Uma delas na documentação
de referência, e a outra (em abril de 2007) no SCORM Test Suíte, que estava incompatível com o
novo modelo de referência. Neste sentido, foi necessário atualizar tanto a ferramenta de testes,
quanto o repositório durante o desenvolvimento do TCC, o que rendeu trabalho e preocupações
adicionais.
Utilizando a última versão da ferramenta de testes, foi realizado o teste Content Package
Conformance Test que inclui 3 validações diferentes.
57
A validação Content Package realiza verificações no pacote buscando encontrar erros de
conformidade entre o arquivo manifest (manifest.xml) e os arquivos contidos no pacote. A Figura
33 mostra a tela da ferramenta exibindo o resultado de sucesso na validação desta etapa;
Figura 33. Resultado de testes em Content Package
A validação Metadata Test verifica a conformidade do arquivo que possui os metadados do
pacote, no caso metadados.xml. A Figura 34 mostra a tela da ferramenta exibindo o resultado de
sucesso na validação desta etapa;
Figura 34. Resultado de testes em Metadata Test
58
A validação SCO Testing emula um LMS interagindo com o SCO, e verifica se as funções
de integração com a API ocorrem de maneira adequada. A Figura 35 mostra a tela da ferramenta
exibindo o resultado de sucesso na validação desta etapa;
Figura 35. Resultado de testes em SCO Testing
59
CONLUSÕES
Analisando os objetivos traçados no inicio do projeto. As tecnologias necessárias para a
construção de objetos de aprendizagem (LOM, SCORM) foram descritas e analisadas permitindo a
especificação de requisitos para uma ferramenta que as utilize.
Após a análise dos repositórios de objetos de aprendizagem foi possível realizar
especificação dos requisitos do repositório que visa atender inicialmente aos cursos de Ciências da
Computação e Tecnologia em Sistemas para Internet. Os atributos dos objetos que comporão este
repositório foram definidos e validados junto a um conjunto de professores dos cursos.
Quanto a modelagem do repositório, foi necessário compreender o padrão SCORM e suas
funcionalidades por meio da leitura de sua documentação. Com este conhecimento foi possível
realizar a modelagem da ferramenta.
Na segunda etapa deste trabalho, foi possível implementar a ferramenta buscando atender as
regras necessárias para geração de pacotes em conformidade com o padrão SCORM, e além disso,
manter a conformidade com a versão mais atual do padrão (atualizada pela adlnet durante a
realização do TCC).
Quanto a etapa de testes da ferramenta, foi utilizada uma ferramenta de apoio, chamada
SCORM Teste Suíte 1.0.1, que permitiu realizar as verificações necessárias e validar a conformidade
dos pacotes gerados com os padrões desejados. A ferramenta de teste de conformidade, nos permite
confirmar que os pacotes gerados pelo sistema seguem o padrão SCORM, e que a ferramenta atende
os demais objetivos traçados no início do projeto.
Espera-se que a ferramenta desenvolvida possa permitir que alunos armazenem seus
trabalhos realizados durante o curso, além de buscar outros trabalhos incluídos no repositório para
serem utilizados como referência, e também, permitir que professores interajam com os alunos
através da ferramenta criando coleções e tornando o conhecimento mais acessível para todos.
A ferramenta desenvolvida neste trabalho de conclusão contempla apenas a geração de
pacotes SCORM, seguindo as etapas documentadas pela Adlnet na documentação SCORM CAM.
Para que a ferramenta possua uma maior interação com o usuário final, é necessário a integração de
um LMS, seguindo os padrões SCORM RTE, dessa forma seria possível criar a funcionalidade de
exibição dos pacotes SCORM na ferramenta, tornando-a mais atrativa aos usuários. Por tanto, os
60
interessados em dar continuidade a este trabalho podem seguir buscando funcionalidades que
atendam o padrão SCORM, e agregando estas à ferramenta.
61
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64
APÊNDICE
I DOCUMENTO PARA AVALIAÇÃO DOS METADADOS
Caro Professor,
Sua ajuda é fundamental, por favor leia as informações abaixo e indique ao final suas sugestões.
Este documento tem como objetivo selecionar um conjunto de metadados para construção de um repositório de objetos de aprendizagem para o Curso de Ciência da Computação (CC) e Tecnologia em Sistemas para Internet. Esta atividade é parte do trabalho de conclusão do acadêmico Pedro Bandeira, do curso de Ciência da Computação da UNIVALI.
Um repositório de objetos de aprendizagem tem como principal objetivo facilitar o acesso de alunos e professores a materiais instrucionais interativos que apoiem a aprendizagem nas disicplinas desses dois cursos. Um objeto de aprendizagem tem como principal característica o fato de ser reutilizavel e seguir padrões para sua construção. Nesse sentido é fundamental a definição de um conjunto de atributos (metadados) que permitam identificar e localizar o objeto por meio de mecanismos de busca.
O LOM (Learning Object Metadata) é um padrão definido pelo LTTF (Learning Tecnology Task Force) da IEEE, que especifica um conjunto de atributos que definem um Objeto de Aprendizagem. Porém não há uma indicação de atributos obrigatórios, cabendo aos desenvolvedores do repositório definir quais são os mais interessantes no contexto pretendido.
Dessa forma, a seguir apresenta-se uma proposta de atributos a serem considerados para o repositórios dos curso de CC e SisNet. Por favor analise esta proposta e deixe sua opinião ao final.
Atributos PropostosNome Atributo Descrição Valores Permitidos
INFORMAÇÕES GERAIS
Identificador 1.1 - Identifier Identificador único do objeto -
Título/Nome 1.2 - Title Nome que será atribuído ao objeto
-
Idioma 1.3 – Language Idioma que o objeto se encontra pt en en-GB es etc...
Descrição 1.4 - Description Descrição textual referente ao conteúdo do objeto
-
Palavra-chave 1.5 – Keyword Palavra ou frase que descreva o objeto
-
Estrutura 1.7 – Structure Organização estrutural do objeto Atomic (objeto indivisivel) collection(um grupo de objetos com nenhum relacionamento especificado entre eles) networked(um grupo de objetos com relacionamentos que não são especificados) hierarchical(um grupo de objetos cujo os relacionamentos podem ser representados por uma estrutura de árvore)
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Nome Atributo Descrição Valores Permitidos
linear(um grupo de objetos que são requisitados inteiramente)
CICLO DE VIDA
Versão 2.1 – Version Identifica a versão do objeto -
Colaborador 2.3 – Contribute Entidades que contribuiram com o objeto durante o seu ciclo de vida.
-
Papel 2.3.1 – Role Papel do colaborador author publisher unknown initiator terminator validator editor graphical designer technical implementer content provider technical validator educational validator script writer instructional designer subject matter expert
INFORMAÇÕES TÉCNICAS
Formato 4.1 – Format Informação técnica sobre o tipo de arquivo do objeto
video/mpeg application/x-toolbook text/html image/gif etc...
Tamanho 4.2 – Size Tamanho do arquivo(bytes) -
Local 4.3 – Location URL do objeto -
Requisitos 4.4 – Requirement Capacidades técnicas necessárias para utilizar o objeto
-
Tipo 4.4.1.1 – Type Tecnologia que o objeto requer operating system browser
Nome 4.4.1.2 - Name Definição da tecnologia usada para o objeto
Se Type = ''operating system'' entao pc-dos ms-windows macos unix multi-os none
Se Type = ''browser'' entao any netscape communicator ms-internet explorer opera amaya
Duração 4.7 – Duration Tempo médio necessário para o usuário explorar o objeto
-
EDUCACIONAL
Público Alvo 5.5 - Intended EndUser Role
Público alvo que o objeto atinge teacher author learner manager
Faixa Etária 5.7 - Typical AgeRange
Faixa etária do objeto final -
Objetivo 5.10 – Description Objetivo que espera ser atingidoapós o uso do objeto
-
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Nome Atributo Descrição Valores Permitidos
DIREITOS AUTORAIS
Custo 6.1 – Cost Se o uso do objeto requer ou não custos
yes no
CLASSIFICAÇÃO
Curso 9 – Classification A que curso está relacionado o objeto
-
Classificação 9.2 – Táxon Path Classificação do objeto (Disciplina, tema, enfoque)
-
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II CASOS DE USO – CENÁRIOS
II.1 UC01 – LOGIN DE USUÁRIOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF03 >
Cenários:
01. Login de usuário{Principal}.
1. O usuário preenche os campos login e senha;
2. O sistema valida os dados, será possível login de diferentes usuários (administradores, moderadores e alunos).
02. Erro {Alternativo}
1. Caso os dados referentes ao login do usuário sejam incorretos o sistema apresenta mensagem de erro.
II.2 UC02 – GERENCIAR USUÁRIOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF01 >
Pré-requisito: Ter executado o <UC01> e logado como administrador.
01. Listagem de usuários {Principal}.
• O sistema apresenta uma listagem com todos os usuários cadastrados no sistema, com
botões de editar e excluir para cada usuário, e um botão de “Novo”;
02. Novo usuário {Alternativo}
1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados dos usuários do sistema (nome, e-mail, login, senha, tipo de usuário), e os
botões de “Salvar” e “Cancelar”;
2. Ao clicar em “Salvar” o sistema salva os dados preenchidos do usuário;
3. Ao clicar em ”Cancelar” o sistema retorna ao cenário principal.
03. Editar usuário {Alternativo}
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1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados dos usuários do sistema já preenchidos com os dados do usuário a ser editado, e
os botões de “Editar” e “Cancelar”;
2. Ao clicar em “Editar” o sistema edita os dados alterados pelo usuário;
3. Ao clicar em ”Cancelar” o sistema retorna ao cenário principal.
04. Exluir usuário {Alternativo}
1. O usuário clica botão excluir na listagem de usuários;
2. O sistema exibe uma tela confirmação para que se tenha certeza que se deseja excluir determinado usuário;
3. Após confirmar o sistema exclui o usuário da base de dados.
II.3 UC03 – GERENCIAR CURSOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF02 >
Pré-requisito: Ter executado o <UC01> e logado como administrador.
01. Listagem de cursos {principal}.
1. O sistema apresenta uma listagem com todos os cursos cadastrados no sistema, com
botões de editar e excluir para cada curso, logo a baixo um campo “Curso” seguido do
botão “Cadastrar”;
2. Ao clicar em editar o campo curso é carregado com o nome do curso a ser editado, e o
botão recebe o rotulo “Editar”. Ao clicar em editar o sistema ira atualizar o nome do
curso conforme preenchido no campo “Curso”;
3. Ao clicar em excluir o sistema exclui o curso do sistema.
II.4 UC04 – BUSCA DE OBJETOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF08 >
Cenários:
1. Formulário de Busca {Principal}.
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1. O sistema apresenta um formulário com campos de busca, e a opção de busca
avançada ou busca normal, com opções para busca em :
o Identificador, nome, data, público alvo, curso, estrutura, classificação, palavra-
chave, colaborador, descrição e objetivo;
2. Ao clicar em “Buscar”, o sistema exibe a “Listagem de objetos” com o resultado da
busca, caso a busca não seja utilizada o sistema exibe uma listagem completa dos
objetos;
2. Listagem de Objetos {Alternativo}.
1. O sistema irá apresentar em uma lista todos os objetos encontrados com os parâmetros
de busca passados pelo usuário, e para cada item os botões de “Visualizar”, “Gerar
ZIP” e caso o objeto seja um SCO irá aparecer a opção “Atualizar”;
2. Ao clicar em “Visualizar” o sistema irá apresentar uma tela com os dados detalhados
do objeto;
3. Ao clicar em “Gerar ZIP” o sistema realizar o empacotamento do conteúdo com todos
os recursos que ele deve possuir para seguir o padrão SCORM, e em seguida
disponibilizar para download; e
4. Clicando em “Atualizar” o sistema executa <UC08>.
II.5 UC05 – CADASTRAR ALUNO
Requisitos Funcionais relacionados: < RF04 >
Cenários:
01. Novo aluno{Principal}
1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados necessários para cadastrar um aluno no sistema (nome, matrícula, curso, login,
senha, e-mail), e um botão de “Salvar”;e
2. Ao clicar em “Salvar” o sistema salva os dados preenchidos pelo usuário e cria um
usuário no sistema, permitindo que este possa inserir SCOs no repositório.
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II.6 UC06 – APROVAR / REPROVAR SCOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF09 >
Cenários:
Pré-requisito: Ter executado o <UC01> e logado como moderador.
1. Listagem de SCOs {Principal}.
1. O sistema apresenta uma listagem com todos SCOs cadastrados, com os botões de
”Aprovar” e “Reprovar” para cada SCO;
2. Ao clicar em “Aprovar” o sistema marca o SCO como aprovado, e o SCO estará
disponível para busca no sistema; e
3. Ao clicar em “Reprovar” o sistema marca o SCO como reprovado, e este ficará
disponível somente para seu “dono”;
II.7 UC07 – CRIAR COLEÇÕES
Requisitos Funcionais relacionados: < RF07 >
Cenários:
Pré-requisito: Ter executado o <UC01> e logado como moderador.
01. Nova coleção {Principal}
1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados das coleções do sistema (nome/titulo, curso, idioma, descrição, estrutura,
versão, tipo de tecnologia, nome da tecnologia, duração, faixa etária, objetivo, custo,
público alvo, colaboradores, palavras-chave, classificação, SCOs), e um botão de
“Salvar”;e
2. Ao clicar em “Salvar” o sistema salva os dados preenchidos pelo usuário e cria um
diretório contendo os dados dos SCO selecionados para integrar a coleção.
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II.8 UC08 – CRIAR / ATUALIZAR SCOS
Requisitos Funcionais relacionados: < RF05 >, < RF06 >
Cenários:
Pré-requisito: Ter executado o <UC01> e logado como aluno.
01. Listagem de SCOs {Principal}.
1. O sistema apresenta uma listagem com todos os SCOs cadastrados no sistema pelo
usuário logado, com o botão de ”Atualizar” para cada SCO, e um botão de “Novo”;
02. Novo SCO {Alternativo}
1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados dos SCOs do sistema(nome/titulo, curso, idioma, descrição, estrutura, versão,
tipo de tecnologia, nome da tecnologia, duração, faixa etária, objetivo, custo, público
alvo, colaboradores, palavras-chave, classificação, arquivos), e os botões de “Salvar”
e “Cancelar”;
2. Ao clicar em “Salvar” o sistema salva os dados preenchidos pelo usuário;e
3. Ao clicar em ”Cancelar” o sistema retorna ao cenário principal;
03. Atualizar SCO {Alternativo}
1. O sistema apresenta uma tela com um formulário contendo campos referente aos
dados dos SCOs do sistema já preenchidos, e os botões de “Atualizar” e “Cancelar”;
2. Ao clicar em “Atualizar” o sistema cria um novo SCO, sendo este criado como uma
nova versão do SCO escolhido para atualização;e
3. Ao clicar em ”Cancelar” o sistema retorna ao cenário principal.
