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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Aparecida Maria Zem Lopes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Isotani, Seiji (Presidente)
Brandao, Leonidas de Oliveira
Oliveira, Elaine Harada Teixeira de
Pimentel, Edson Pinheiro
Silva, Alan Pedro da
Título em português
Uma abordagem de suporte à avaliação de qualidade de sistemas educacionais baseados em Web Semântica
Palavras-chave em português
Abordagem
Avaliação de qualidade
Sistemas educacionais Web
SWBES
Web semântica
Resumo em português
O mercado global dos sistemas educacionais Web (WES, do inglês, Web Educational Systems) continua a mudar, crescer e evoluir em todo o mundo, impulsionado por diversos fatores, entre eles, pelas novas tendências em tecnologias emergentes e ferramentas que dão suporte aos WES e, ainda, ao papel crescente da aprendizagem social como prioridade para o processo de desenvolvimento de tais sistemas. Os Sistemas Educacionais baseados em Web Semântica (SWBES, do inglês Semantic Web-based Educational Systems) são plataformas educacionais Web desenvolvidas para resolver diversos problemas enfrentados pelos alunos e outros usuários, como dificuldades relacionadas à busca, compartilhamento e reutilização de recursos educacionais. SWBES têm sido frequentemente usados como motores de busca para plataformas MOOC e Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Portanto, é necessário garantir a qualidade desses sistemas para possibilitar melhores experiências de ensino e aprendizagem. No entanto, a avaliação da qualidade dos SWBES é uma tarefa complexa, uma vez que requer um amplo conhecimento sobre as tecnologias da Web Semântica, Educação a Distância, Engenharia de Software, além das normas e padrões utilizados para a Avaliação da Qualidade de Software. O problema identificado foi a ausência de uma abordagem de avaliação de qualidade desses sistemas a partir dos elementos da arquitetura do sistema, ou seja, a atuação e estruturação dos agentes inteligentes, ontologias, objetos de aprendizagem, repositórios, metadados etc. Nesse contexto, o objetivo dessa tese foi desenvolver uma abordagem para a avaliação de qualidade de SWBES. Para atingir o objetivo proposto, foram necessários identificar os critérios de qualidade utilizados na avaliação de qualidade de software, de WES (incluindo recursos educacionais, tais como os objetos de aprendizagem), das tecnologias da Web Semântica (tais como ontologias). Esses critérios foram classificados, analisados e ajustados, com base nos requisitos de qualidade dos SWBES apontados na literatura. Em seguida, um conjunto de fatores de qualidade foi estabelecido, com subfatores e critérios que serão utilizados como diretriz geral para avaliar e comparar a qualidade de SWBES. Foram definidos os avaliadores responsáveis de acordo com os papéis que representam no sistema. Estabeleceu-se também quais os artefatos do SWBES que devem ser avaliados pela abordagem, de modo que o processo de avaliação seja simplificado. A abordagem foi automatizada em uma ferramenta Web e validada por meio de estudos de caso, por meio de especialistas no domínio da Web Semântica, Informática e Educação. Espera-se que a abordagem desenvolvida possa contribuir com profissionais, desenvolvedores e outros usuários (professores, educadores, alunos, mediadores, tutores e gestores) que desejam ou necessitam adquirir e utilizar SWBES, de forma que possam efetuar a aquisição adequada às suas necessidades e objetivos. Além disso, espera-se poder colaborar no processo de desenvolvimento de SWBES, a partir dos fatores de qualidade estabelecidos para a abordagem, e promover a garantia de qualidade desde o início do processo do desenvolvimento. Como trabalhos futuros, pretende-se ampliar os fatores de qualidade e estender a abordagem para permitir a avaliação de outros Sistemas baseados em Web Semântica, em outros domínios do conhecimento.
Título em inglês
A supportive approach to quality assessment of Semantic Web-based educational systems
Palavras-chave em inglês
Approach
Quality assessment
Semantic Web
SWBES
Web education systems
Resumo em inglês
The Web education systems (WES) global community is in continuous change, growth and evolve all around the world, driven by several factors, including new trends in emerging technologies and tools that support WES, and even the growing role of social learning as a priority for the development process of such systems. Semantic Web-based Educational Systems (SWBES) are Web-based educational platforms designed to address a variety of problems faced by students and other users, such as difficulties in finding, sharing, and reusing educational resources. SWBES have often been used as search engines for MOOC platforms and Intelligent Tutoring Systems (ITS). Therefore, ensuring the quality of these systems is necessary to enable better teaching and learning experiences. However, SWBES quality assessment is a complex task, since it requires extensive knowledge about Semantic Web technologies, Web Educational Systems, Software Engineering, and software quality assessment standards. The problem identified was the absence of a quality evaluation approach of these systems from the elements of the system architecture, ie, the role and structure of intelligent agents, ontologies, learning objects, repositories, metadata etc. In this context, the purpose of this thesis was to develop an approach for the quality evaluation of SWBES. In order to achieve the proposed objective, it was necessary to identify the quality criteria used in software quality assessment, WES (including educational resources, such as learning objects), Semantic Web technologies (such as ontologies). These criteria were classified, analyzed and adjusted, based on the quality requirements of SWBES in the literature and named as factors. Next, a set of quality factors was established, with subfactors and criteria that will be used as a general guideline to evaluate and compare the quality of SWBES. The evaluators designated to evaluate the SWBES were defined according to the role they represent in the systems. It was also established which SWBES artifacts should be evaluated by the approach, in order of making the evaluation process simplified. It was developed a Web tool to automate the approach developed which were validated through case studies by specialists in the related research fields. It is expected that the approach will contribute with professionals, developers and other users (teachers, educators, students, virtual tutors and managers) in acquiring and using SWBES, so that they can choose the appropriate system to fill out their needs and goals. In addition, it is expected to collaborate in the SWBES development process, based on the quality factors established, and promoting quality assurance since the beginning of the development process. As future work, it is intended to broaden the quality factors and extend the approach allowing the evaluation of other Semantic Web-based Systems in other knowledge domain.
 
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Data de Publicação
2018-02-01
 
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