Browsing by Author "Silva, Juarez B. da"
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- Análise de Aprendizagem e Sistemas de Recomendação como suporte à Experimentação RemotaPublication . Gonçalves, Alexandre L.; Carlos, Lucas M.; Silva, Juarez B. da; Alves, Gustavo R.O atual estágio de desenvolvimento da ciência e tecnologia exige novas abordagens de educação que possam impactar positivamente no desempenho dos estudantes. No contexto do ensino de engenharia, são requeridos sólidos conhecimentos obtidos não somente a partir de aulas teóricas, mas também a partir da experimentação em laboratórios. Neste sentido, aulas teóricas, simulações e laboratórios presenciais e remotos constituem importantes recursos na formação dos estudantes. Assim, as competências desenvolvidas pelos estudantes ao longo do curso irão impactar em suas carreiras profissionais. De modo geral, o trabalho experimental vem sendo tradicionalmente desenvolvido em laboratórios. Todavia, o aumento no nu ́mero de estudantes nos últimos anos tem pressionado as estruturas físicas e os recursos dos laboratórios. Para superar isso, pesquisadores têm desenvolvido simulações computacionais e laboratórios remotos, habilitando a expansão das fronteiras da educação. Tal cenário proporciona novas oportunidades para incrementar o processo de aprendizado dos estudantes. Com o advento dos sistemas online, os dados gerados pela interação dos estudantes em simulações e laboratórios remotos podem ser coletados e analisados. A partir disso, algumas áreas vêm promovendo suporte, entre elas, Learning Analytics (LA) e Recommender Systems (RS). Learning Analytics desempenha um papel importante ao prover ferramental para impactar na experiência de aprendizagem de estudantes e fornecer elementos que permitam aos professores avaliarem suas disciplinas.
- Do Students Really Understand the Difference Between Simulation and Remote Labs?Publication . Lima, Natércia; Viegas, Clara; Zannin, Marcelo; Marques, Arcelina; Alves, Gustavo R.; Marchisio, Susana; Lerro, Federico G.; Merendino, Claudio; Felgueiras, Carlos; Costa, Ricardo; Fidalgo, André; Silva, Juarez B. da; Pozzo, Maria; Dobboletta, Elsa; Gustavsson, Ingvar; Garcia-Peñalvo, FranciscoLaboratory experiments play a crucial role in engineering education as they strongly contribute to the development of important skills for the professional practice. This paper addresses a students’ understanding gap between simulations and remote labs. These two resources (and namely the remote laboratory VISIR - Virtual Instrument Systems in Reality) have been commonly used on several didactical implementations, along with other didactical resources in different Engineering degrees at the Federal University of Santa Catarina and Polytechnic of Porto School of Engineering. This work, developed in the scope of the VISIR+ Project, intends to evaluate students’ perceptions considering simulation and remote lab results. Quantitative and qualitative data were analyzed to better understand how deeply students realize the differences between these resources and their type of data. Preliminary results indicate that a considerable number of student’s don´t have a clear idea of these differences, even though sometimes they know their definition. Furthermore, these gap does not seem to differ much with the context (country, course, academic year, course content), students’ final grades, teacher approach or implemented tasks.
- O Laboratório Remoto VISIR: uma revisão sistemáticaPublication . Nardi, Isabela; Pereira, Josiel; Biléssimo, Simone; Alves, João B.; Silva, Juarez B. da; Alves, Gustavo R.O mundo sofre com uma grande carência de profissionais capacitados na área de Engenharias por conta da dificuldade enfrentada por estudantes destas áreas, bem como desmotivação por parte de possíveis ingressantes ao ensino superior. Neste âmbito, surge o laboratório remoto VISIR, solução que busca apoiar o ensino de teoria e prática de circuitos elétricos e eletrônicos, tendo como público-alvo tanto estudantes da educação básica quanto provindos do ensino superior. Esta pesquisa teve como objetivo realizar uma revisão sistemática sobre o laboratório remoto VISIR, suas principais características e funcionalidades e verificar como funciona o projeto VISIR+, realizado a partir de aplicações do laboratório remoto em instituições de ensino. Para tanto, foi realizada uma pesquisa descritiva, exploratória, aplicada e qualitativa. A partir dos resultados adquiridos mediante a pesquisa, foi possível verificar as principais características do laboratório remoto, sendo este uma ferramenta de alto potencial para aplicação no ensino, bem como acerca do projeto VISIR+, que objetiva compartilhar a experiência adquirida com o uso do VISIR em instituições europeias com universidades latino-americanas. Este estudo subsidiará o desenvolvimento de trabalhos futuros, podendo estabelecer-se como fundamentação teórica, bem como ancorar a realização de novas aplicações do laboratório e divulgação do projeto VISIR+.
- Learning Analytics and Recommender Systems toward Remote ExperimentationPublication . Alexandre, L. Gonçalves; Alves, Gustavo R.; Carlos, Lucas M.; Silva, Juarez B. da; Alves, João B. da M.This paper presents a process based on learning analytics and recom- mender systems to provide suggestions to students about remote laboratories ac- tivities in order to scaffold their performance. For this purpose, the records of remote experiments from the VISIR project were analyzed taking into account one of its installations. Each record is composed of requests containing the as- sembled circuits and the configurations of the measuring equipment, as well as the response provided by the measurement server that evaluates whether a par- ticular request can be performed or not. With the log analysis, it was possible to obtain information in order to determine some initial statistics and provide clues about the student’s behavior during the experiments. Using the concept of rec- ommendation, a service is proposed through request analysis and returns to the students more precise information about possible mistakes in the assembly of circuits or configurations. The process as a whole proves consistent in what re- gards its ability to provide suggestions to the students as they conduct the exper- iments. Furthermore, with the log, relevant information can be offered to teach- ers, thus assisting them in developing strategies to positively impact student’s learning.
- Learning Analytics and Recommender Systems toward Remote ExperimentationPublication . Gonçalves, Alexandre L.; Carlos, Lucas; Alves, Gustavo R.; Silva, Juarez B. da; Alves, João B.This paper presents a process based on learning analytics and recom- mender systems to provide suggestions to students about remote laboratories ac- tivities in order to scaffold their performance. For this purpose, the records of remote experiments from the VISIR project were analyzed taking into account one of its installations. Each record is composed of requests containing the as- sembled circuits and the configurations of the measuring equipment, as well as the response provided by the measurement server that evaluates whether a par- ticular request can be performed or not. With the log analysis, it was possible to obtain information in order to determine some initial statistics and provide clues about the student’s behavior during the experiments. Using the concept of rec- ommendation, a service is proposed through request analysis and returns to the students more precise information about possible mistakes in the assembly of circuits or configurations. The process as a whole proves consistent in what re- gards its ability to provide suggestions to the students as they conduct the exper- iments. Furthermore, with the log, relevant information can be offered to teach- ers, thus assisting them in developing strategies to positively impact student’s learning.
- Personalized Student Assessment based on Learning Analytics and Recommender SystemsPublication . Goncalves, Alexandre L.; Carlos, Lucas M.; Silva, Juarez B. da; Alves, Gustavo R.This paper presents a process based on learning analytics and recommender systems with the objective of analyzing student assessment in order to provide clues that can help teachers in scaffolding the students’ performance. For this, a set of tests was used to evaluate students' competence in direct current circuits. The tests had multiple versions and to solve them each student had to use multiple approaches. The results indicate a better performance in calculus and simulations approaches when compared with hands-on and remote laboratories approaches. The analyses also provide support for the recommendation step allowing the configuration of a knowledge base. The process as a whole is consistent in what regards its ability to make suggestions to the students as they complete a given test and to provide teachers with information that can help them formulate strategies to positively impact students’ learning.
- Projeto VISIR+ Contextualização da Matemática em EngenhariaPublication . Lima, Natércia; Viegas, Clara; Zannin, Marcelo; Marques, Arcelina; Alves, Gustavo R.; Felgueiras, Carlos; Costa, Ricardo; Fidalgo, André; Silva, Juarez B. da; Pozzo, Maria; Dobboletta, Elsa; Gustavsson, Ingvar; Garcia-Peñalvo, FranciscoO objetivo a longo prazo da educação em engenharia é formar profissionais capazes de dar resposta aos problemas e necessidades da sociedade. Nesta formação, a componente prática não pode ser descurada e nas últimas décadas a utilização de laboratórios remotos e de simulações tem-se generalizado, sendo um complemento ou alternativa aos laboratórios tradicionais. Este trabalho, no âmbito do Projeto VISIR+, apresenta os primeiros resultados de uma implementação didática levada a um cabo numa disciplina de matemática numa universidade brasileira. Nesta implementação foram usados em simultâneo o laboratório remoto VISIR (Virtual Instrument Systems in Reality), simulação e cálculo em cerca de 20% do conteúdo da disciplina. Os resultados obtidos, apontam que o uso de vários recursos pode de facto contribuir para um melhor desempenho dos estudantes, impulsionando o desenvolvimento de competências.
- Relato de implantação e utilização de uma instância do laboratório remoto VISIR em uma instituição brasileiraPublication . Pereira, Josiel; Simão, José P.; Nardi, Isabela; Alves, João B.; Silva, Juarez B. da; Alves, Gustavo R.Considerando laboratórios remotos como ferramentas de potencial para disponibilizar práticas laboratoriais de uma maneira eficiente, percebe-se o crescimento no desenvolvimento dessas soluções, este é o caso do laboratório remoto VISIR, que disponibiliza práticas relacionadas aos conteúdos de circuitos elétricos e eletrônicos, devido às vantagens oferecidas este tipo de tecnologias tem sido replicada e implantada em diversas instituições. Este trabalho visa apresentar o relato de instalação e utilização de uma instância do laboratório remoto VISIR junto a recursos desenvolvidos para facilitar sua utilização, em uma instituição de ensino brasileira, a UFSC, proporcionado a compressão sobre o funcionamento da plataforma e sobre possíveis aplicações da mesma, demonstrando a flexibilidade em relação aos níveis de ensino que a ferramenta pode ser utilizada, bem como os conteúdos que podem ser abordados.
- Remote Experimentation supported by Learning Analytics and Recommender SystemsPublication . Gonçalves, Alexandre L.; Alves, Gustavo R.; Carlos, Lucas M.; Silva, Juarez B. da; Alves, João B. da M.This paper proposes a process based on learning analytics and recommender systems targeted at making suggestions to students about their remote laboratories activities and providing insights to all stakeholders taking part in the learning process. To apply the process, a log with requests and responses of remote experiments from the VISIR project were analyzed. A request is the setup of the experiment including the assembled circuits and the configurations of the measuring equipment. In turn, a response is a message provided by the measurement server indicating measures or an error when it is not possible to execute the experiment. Along the two phases of analysis, the log was analyzed and summarized in order to provide insights about students' experiments. In addition, there is a recommendation service responsible for analyzing the requests thus returning, in case of error, precise information about the assembly of circuits or configurations. The evaluation of the process is consistent in what regards its ability to afford recommendations to the students as they carry out the experiments. Moreover, the summarized information intends to offer teachers means to better understand and develop strategies to scaffold students' learning.
- Special issue on engineering education: challenges for innovationPublication . Alves, Gustavo R.; Restivo, Maria T.; Silva, Juarez B. daEngineering education plays an essential role in the pursuit of a more sustainable and equitable world. These two challenges imply training engineers to conceive and develop better goods and services with less, renewable resources (sustainability) for serving a large growing world population (equity), as denoted by the US National Academy of Engineering of the National Academies (2008). How to better train engineering students in a globalised, fast-evolving, and technology-dependant world is the goal of engineering education research.