Ferramenta Web para Criação de Objetos de Aprendizagem com Preenchimento de Metadados e Empacotamento

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1 Ferramenta Web para Criação de Objetos de Aprendizagem com Preenchimento de Metadados e Empacotamento Lucas F. Costa, Maximiliano Reidel, Vinícius de Carli e Júlia M. C. Silva Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul Câmpus Bento Gonçalves Av. Osvaldo Aranha, , Bento Gonçalves RS Brasil Abstract. This article purposes to present an authoring tool for learning objects with metadata filling in the OBAA standard and SCORM packaging generated in scientific initiation research and in early stage of development. The software is noted to be for free, simple to access and easy to use, programmed based on the Computer Science Object Oriented paradigm along with the development model MVC (Model-View-Controller). Its origin took place since there are no tools such as this making use of the characteristics applied to this one. Due to using the web platform, the system operates independent of hardware configurations and includes features designed to enhance the user experience during their use in different types of computers, and to facilitate its use in general, not requiring installation of any type or preparation before using it. It goals to facilitate, to the teacher, the creation of teaching materials, as well as encouraging students to invent their own content. The application also has the option to choose the interface language and the function of repository, which stores the learning objects in a database accessed through the search feature on the home screen of the tool. Therefore, a study was conducted of the Learning Objects, their metadata, specifications and related tools as well as the technologies needed to create the system, such as concepts, languages and programming standards. Keywords: web development, authoring tool, repository, OBAA, SCORM. Resumo. Este artigo tem por finalidade apresentar uma ferramenta de autoria para objetos de aprendizagem com preenchimento de metadados no padrão OBAA e empacotamento SCORM gerada em pesquisa de iniciação científica e em estágio inicial de desenvolvimento. O software assinala-se grátis, de acesso simples e fácil utilização, programado com base no paradigma de Orientação a Objetos da Ciência da Computação juntamente com o modelo de desenvolvimento MVC (Model-View-Controller). Sua origem deu-se por não existirem ferramentas do tipo que fazem uso das características nesta empregadas. Por fazer uso de plataforma web, o sistema funciona independente de configurações de hardware e engloba funcionalidades que visam aprimorar a experiência do usuário durante sua utilização em diferentes tipos de computadores, bem como facilitar seu uso no geral, não sendo necessária instalação de qualquer tipo ou preparação antes de usá-lo. Objetiva-se com isso facilitar, para o professor, a criação de materiais didáticos, bem como incentivar os alunos a inventarem seus próprios conteúdos. A aplicação também conta com a opção de escolha do idioma da interface e a função de repositório, que armazena os objetos de aprendizagem num banco de dados acessado através da funcionalidade de busca presente na tela inicial da ferramenta. Para tanto, realizou-se estudo dos Objetos de Aprendizagem, seus metadados, especificações e ferramentas relacionadas, bem como das tecnologias necessárias para a criação do sistema, tais como conceitos, linguagens e padrões de programação. Palavras-chave: desenvolvimento web, ferramenta de autoria, repositório, OBAA, SCORM. PACS: H- Computers in education INTRODUÇÃO Conforme Wiley [1], Objetos de Aprendizagem (OAs) são conteúdos digitais educacionais, cuja característica básica é sua capacidade de serem utilizados em outras ocasiões. Assim, OAs constituem-se de textos, imagens ou vídeos, por exemplo, acompanhados de seus metadados, que, unidos, formam um OA reutilizável. Os metadados são essenciais para o material educacional, já que os repositórios os usam para catalogar e guardar os objetos. Para facilitar a catalogação, foram desenvolvidas diversas especificações de metadados, como o IEEE LOM (padrão de referência internacional), o CanCore (padrão canadense) e o OBAA (padrão brasileiro). Para simplificar a geração de OAs e a descrição de seus metadados, desenvolveram-se algumas ferramentas de autoria. Contudo, a maior parte delas apresenta-se complexa, necessitando de conhecimentos de informática ou instalações adicionais para ser utilizada, ou, ainda, requer pagamento. Mesmo assim, são poucas que permitem a geração de objetos no modelo OBAA ou fazem uso do padrão SCORM no empacotamento dos conteúdos. A presente pesquisa, realizada com foco nos conceitos básicos pertinentes e na situação atual do tema, bem como das tecnologias necessárias à criação do software, caracterizou-se como preparação para a fase de construção, a qual

2 gerou uma ferramenta no momento em estágio inicial de desenvolvimento de simples e fácil utilização, que além de padronizar a descrição dos metadados e o empacotamento dos OAs, exige apenas um navegador Web com acesso à Internet para funcionar. Buscou-se também a adaptação da ferramenta a diferentes dispositivos bem como sua internacionalização. Objetiva-se, com seu uso, facilitar a tarefa do professor de criar conteúdos educacionais e incentivar alunos a inventarem seus próprios materiais. O presente documento apresenta-se dividido em quatro capítulos. Primeiro há um texto introdutório acerca dos assuntos abordados, seguido do Referencial Teórico pertinente à fase de pesquisas (dividido em Metodologia utilizada, padrão OBAA, padrão SCORM e Ferramentas de Autoria). Em terceiro acontece a apresentação da ferramenta proposta, com detalhes sobre seu projeto e desenvolvimento, além de exemplificações do seu estado de funcionamento atual. Por fim, conclui-se o artigo e se elucida como será dada continuação ao projeto. REFERENCIAL TEÓRICO Metodologia Empregada Até o presente momento, este trabalho baseia-se na pesquisa qualitativa, pois fez uso das abordagens de pesquisa bibliográfica a fim de compreender os conceitos a serem aplicados na ferramenta. Logo, na sequência, esta pesquisa torna-se aplicada, já que visa o seu uso na prática, envolvendo futuros designers instrucionais como sujeitos. Inicialmente, foram pesquisados artigos acadêmicos, com o objetivo de compreender os conceitos fundamentais conexos ao tema do projeto, como o estudo da linguagem PHP e dos conceitos e aplicações de objetos de aprendizagem e seus metadados. Após, deu-se leitura dos trabalhos de Wiley [1] e Silva [2] com o intuito de complementar a noção dos conceitos iniciais. Também se buscou compreender a situação atual das ferramentas e tecnologias disponíveis para a criação e manutenção dos objetos. Após isto, fez-se estudo das linguagens e ferramentas necessárias para a criação do software (foco para PHP (Hypertext Preprocessor), JavaScript, CSS (Cascading Style Sheet), HTML (HyperText Markup Language), Banco de Dados/MySQL (Structured Query Language). Além disso, adotou-se o padrão OBAA de descrição de metadados através de arquivo XML (Extensible Markup Language) e o padrão SCORM para o empacotamento de arquivos. As etapas seguintes da pesquisa visam a verificação do uso da mesma nos potenciais cenários: descrevendo um OA, empacotando um OA, pesquisando por um OA no repositório, etc. Para isto, serão desenvolvidos roteiros que, quando aplicados, adotar-se-á a observação não participante, a fim de registrar a interação com a ferramenta. Adicionalmente, pode ser incluído um registro de acessos (log) que indicará como e quando os usuários a utilizaram, provendo dados qualitativos e quantitativos. OBAA Sabendo que um OA é qualquer mídia educacional que poderá ser reutilizada, o OBAA surgiu como a proposta brasileira para a descrição técnica e educacional destes objetos através dos metadados, a fim de facilitar a recuperação e o acesso aos objetos. O modelo, cuja sigla diz Objetos de Aprendizagem Baseados em Agentes, foi desenvolvido pela UFRGS em parceria com a UNISINOS, objetivando especificar padrões de requisitos técnicos e funcionais em resposta a problemas de interoperabilidade de alguns conteúdos digitais, que, em suma, foram solucionados pela sintaxe XML característica deste padrão [2]. O OBAA foi fundamentado no IEEE LOM, padrão de referência internacional amplamente utilizado, que permitia algumas alterações que se julgavam necessárias para a criação do OBAA. Desse modo, o OBAA agregou as categorias do LOM, aplicando modificações e adicionando itens novos [3]. SCORM O SCORM (sigla inglesa para Modelo de Referência para Objeto com Conteúdo Compartilhável) é uma coleção das especificações e normas que definem a inter-relação de objetos de conteúdo e modelos de dados de forma que os objetos sejam compartilháveis em sistemas que seguem este modelo [4]. Esta especificação promove a reutilização, a acessibilidade, a interoperabilidade e a durabilidade de conteúdos de aprendizagem, bem como facilita a migração entre diferentes sistemas de gerenciamento de aprendizagem. O SCORM é responsabilidade da Advanced Distributed Learning e foi originalmente lançado em 2000, tendo como versão atual o SCORM 4th Edition, de 2009.

3 Tarouco e Dutra [5] explicam que os recursos (também chamados mídias educacionais) são a menor unidade física dentro do material SCORM. Exemplos incluem páginas web, imagens, vídeos e aplicações em flash. Sua principal característica é ser reutilizável e, para que isso seja possível, se faz uso dos metadados do recurso. SCOs (Objetos com Conteúdo Compartilhável) são o conjunto de recursos que representam a menor unidade lógica do material: eles podem representar uma aula, um tópico ou um módulo em algum curso. SCOs não podem comunicarse entre si, pois são independentes. Ferramentas de Autoria Segundo Leffa [6], o termo ferramenta de autoria (FA) se refere a um tipo de software que tem como objetivo a geração de objetos educacionais tais como textos, imagens, vídeos, áudios, entre outros. Estas ferramentas se apresentam offline ou online e têm como público-alvo alunos e professores. Conforme o autor, a preferência por estes sistemas existe devido à sua capacidade de ofertar uma maneira rápida e fácil de criar conteúdos educacionais de qualidade, requerendo apenas a entrada de conhecimento e a criatividade. Dentre as vantagens das FAs deve-se citar o alto nível de interação que o usuário pode vir a ter com o objeto de aprendizagem, tornando o aprendizado mais fácil, e o baixo custo de geração do material [6]. Entretanto, é importante destacar que apesar de todas essas vantagens, os objetos gerados não devem substituir o professor, mas sim complementar o trabalho em sala de aula. Atualmente existem diversas FAs, entre elas: ALOHA, Ardora, CourseLab, PALOMA e exe-learning. Vale ressaltar que grande parte das ferramentas atualmente disponíveis possuem incompatibilidade de hardware e/ou software e a necessidade de instalação de aplicações adicionais, não são grátis ou ainda são pouco amigáveis. FERRAMENTA PROPOSTA Este documento propõe uma ferramenta de autoria para objetos de aprendizagem (OAs) capaz de gerar o conteúdo educacional e seus metadados segundo o modelo OBAA, e realizar o empacotamento no padrão SCORM, bem como salvar o objeto criado em um repositório, conforme desejo do usuário. Sua principal característica é diferenciar-se de outras aplicações atualmente utilizadas por não necessitar instalação própria ou de qualquer tipo de software adicional e ser grátis, intuitiva e simples de usar. Para isso, o sistema aproveita a plataforma Web, sendo pré-requisito para sua utilização apenas o acesso à Internet através de um navegador qualquer. Projeto A ferramenta aqui apresentada objetiva ser uma mescla de repositório com ferramenta de autoria, apresentandose simples, fácil de utilizar e intuitiva. Para isso, buscou-se aproveitar de uma interface limpa e amigável, bem como apresentar a possibilidade de mudar o idioma e o uso de uma funcionalidade automática que ajusta o layout conforme a resolução da tela. Desse modo, o usuário não deve passar muito tempo procurando onde clicar ou tentando entender o que deve ser feito. Além disso, ao mudar o layout, funções são liberadas ou escondidas, evitando assim, por exemplo, que um usuário usando o sistema em um telefone celular acesse, por engano, a opção de criação de OA, que requer entrada de texto, imagens, formatação... enfim, tarefa que raramente será realizada através deste tipo de dispositivo. Acerca das funções de repositório e ferramenta de autoria, o sistema é constituído de quatro componentes independentes, que podem ser utilizados separadamente ou em conjunto, conforme a necessidade do usuário. Tais divisões estão descritas a seguir. Criação de OA: a ferramenta conta com um editor capaz de realizar a criação de conteúdos baseados em texto e mídia (áudio/vídeo/imagem), cuja saída é a tela de preenchimento de metadados. O editor pode ser acessado através da tela principal em computadores desktop ou laptops. Preenchimento de metadados OBAA: seguinte ao uso do editor ou diretamente através da tela principal para computadores desktop e laptops, apresenta-se um formulário segundo o padrão OBAA de metadados. O processamento do formulário realiza a criação dos arquivos pertinentes ao OBAA bem como o empacotamento no padrão SCORM e guarda o objeto na base de dados da ferramenta. Após enviar o formulário, o usuário receberá o arquivo empacotado através de download direto e será indagado se deseja manter ou não seu objeto no repositório.

4 Empacotamento SCORM: o empacotamento ocorre automaticamente após submeter o formulário de metadados ou, caso já se possua um OA pronto, é possível acessar, através da tela principal em computadores desktop, laptops ou tablets, uma tela onde o usuário realiza o upload do seu OA e o sistema o converte para o formato SCORM. Em ambos os casos, o OA será salvo no repositório e o usuário será questionado se deseja mantê-lo assim ou removê-lo, além de receber seu OA empacotado via download direto. Busca: para qualquer dispositivo utilizado, é possível realizar uma busca no banco de dados do repositório a partir da tela inicial. Para smartphones somente é possível realizar busca textual, enquanto que para tablets, laptops e computadores desktops é possível fazer uso de um menu de imagens deslizantes, que representa diferentes temas-filtro de pesquisa. A saída é uma tela com os resultados da busca, com pequenos resumos dos OAs encontrados, link para maiores detalhes de cada OA e filtros para refinar os resultados. A página de detalhes do OA também é regida pela resolução do aparelho utilizado: para celulares só é dada a opção de visualizar o OA, enquanto que para os outros dispositivos é possível baixar o OA sem SCORM, com SCORM ou simplesmente visualizá-lo. O protótipo das telas e seus relacionamentos, bem como o diagrama geral de classes (exibido na Fig. 1) foram propostos pela professora orientadora do projeto, sendo então adaptados conforme necessário durante o desenvolvimento. FIGURA 1. Diagrama de classes inicial proposto pela professora orientadora do projeto. Desenvolvimento O desenvolvimento iniciou-se com o estudo das linguagens e tecnologias necessárias: PHP, HTML, CSS, JavaScript e Banco de Dados/MySQL; bem como dos conceitos de Orientação a Objetos, MVC (Model-View- Controller) e os padrões OBAA e SCORM. Após, a partir do modelo proposto pela professora orientadora, foram desenvolvidos protótipos do layout da ferramenta para os diferentes dispositivos e versões básicas das páginas mais significativas, incluindo: o formulário para a descrição dos metadados, o editor usado para gerar os conteúdos educacionais e a página inicial com o menu de imagens deslizantes usado para filtrar a busca e o campo para pesquisa textual. Consequente à estruturação inicial das páginas deu-se a modelagem e criação do banco de dados, seguido da construção das classes PHP que se responsabilizariam pelos objetos representando os metadados e pela tradução da ferramenta. Ressalta-se aqui que todos os componentes citados sofreram, constantemente, mudanças para atender todas as especificações e erros inesperados.

5 Também trabalhou-se na geração do arquivo XML, feita através da classe DOMDocument do PHP, que permite a geração de XML dentro dos padrões OBAA. Utiliza-se a classe do PHP ZipArchive para a compressão do XML gerado, juntamente com a mídia educacional e a página HTML que referencia a mídia. Apesar de todo o progresso, o desenvolvimento da ferramenta se encontra em estágio inicial. Ferramenta em funcionamento Na versão atual da ferramenta, considerada pelos autores como estágio inicial de desenvolvimento, apresentamse, completamente operante, as seguintes funcionalidades (já descritas nos itens anteriores): formulário dos metadados com geração do arquivo XML, criação do conteúdo educacional através de um editor básico, armazenamento na base de dados, busca a partir de termos textuais e funcionalidades tradução e mudança automática de layout. FIGURA 2. Tela principal do sistema. As Fig. 2 e 3 exemplificam o funcionamento da ferramenta aqui apresentada. A Fig. 2 mostra a tela principal, com o sistema de busca e três botões: um para cada função da ferramenta. Na Fig. 3 pode-se ver o formulário de preenchimento dos metadados conforme o padrão OBAA em português e em inglês, despontando a internacionalização do sistema.

6 FIGURA 3. Formulário para descrição dos metadados no padrão OBAA em português (à esquerda) e em inglês (à direita). CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS Os objetos de aprendizagem (OAs) têm se tornado populares e necessários, compelindo a existência de ferramentas capazes de auxiliar na sua criação, manutenção e difusão. Ainda mais importante é a existência de aplicações capazes de gerar objetos conforme os padrões brasileiros, a fim de incentivar e difundir sua cultura. Com as funcionalidades principais como a busca de objetos do repositório, a criação de OAs com o editor e a inserção de objetos no banco com o cadastro dos metadados já operantes, é tangível que o sistema proposto, mesmo em fase inicial de desenvolvimento, atende ao perfil destacado. Em seguida, espera-se aprimorar a função de busca com filtros e realizar a conversão do OA para SCORM. Planeja-se, futuramente, aprimorar o editor de OAs e o layout do sistema. REFERÊNCIAS 1. D. A. Wiley, Connecting learning objects to instructional design theory: A definition, a metaphor, and a taxonomy, Livro digital: , Acesso: Maio. 2. J. M. C. Silva, Análise Técnica e Pedagógica de Metadados para Objetos de Aprendizagem, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, R. M. Vicari; M. Bez; J. M. C. Silva; A. Ribeiro; J. C. Gluz; L. Passerino; E. Santos; T. Primo; L. Rossi; A Bordignon; P. Behar; R. Filho; V. Roesler, Proposta Brasileira de Metadados para Objetos de Aprendizagem Baseados em Agentes (OBAA), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ADL - Advanced Distributed Learning, SCORM, Acesso: Maio. 5. L. M. R. Tarouco e R. Dutra, Padrões e Interoperabilidade, em Objetos de Aprendizagem: Uma Proposta de Recurso Pedagógico, editado por C. L. Prata and A. C. A. A. Nascimento, Brasília: MEC/SEED, 2007, pp V. J. Leffa, Uma ferramenta de autoria para o professor: o que é e o que faz, em Letras de Hoje, Porto Alegre: PUCRS, 2006, pp