1 Publicado no XXVII Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia, Natal, 1999 Anais em CD-ROM

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1 DESENVOLVIMENTO DE HIPERTEXTOS DE APOIO AO PROCESSO DE ENSINO- APRENDIZAGEM ESTUDO DE CASO PARA OS CONTEÚDOS DA DISCIPLINA DE CONSTRUÇÃO CIVIL EM CURSOS DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 1 Carlos Luciano Sant Ana Vargas, M.Eng. Professor Assistente do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Praça Barão do Rio Branco, 233 ap.53, , Ponta Grossa Pr, Carlan Seiler Zulian, Esp. Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Rua Paranaguá, 32, , Ponta Grossa Pr, José Adelino Kruger, M.Eng. Professor Assistente do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Rua Castro Alves, 592, , Ponta Grossa Pr, Resumo: Neste trabalho pretende-se verificar e escolher os conteúdos que serão objeto do desenvolvimento de hipertextos, tendo como fontes de informação: os conteúdos apresentados em sala de aula pelos professores, a bibliografia indicada pelos professores, a bibliografia revisada pelos autores, a experiência prática dos professores que atuam no ramo e recursos de hipermídia existentes na internet. Os hipertextos produzidos serão colocados à disposição dos alunos por meio de rede mundial de computadores e/ou por rede interna de computadores das universidades. Nesta fase, os alunos poderão intervir no processo colaborando com perguntas dirigidas a respeito dos conteúdos dos hipertextos, ou propondo a melhoria dos textos com a indicação de bibliografia complementar, apresentação de experiências em obras e/ou de resultados de pesquisas de iniciação científica. Experimentalmente, alguns serviços específicos de obras poderão ser transmitidos ao vivo (on line) para a sala de aula ou para uma sala com microcomputadores ligados em rede. Por exemplo, pretende-se utilizar câmeras de vídeo para captar imagens de uma concretagem e transmitir essas imagens para a sala de aula, de modo a permitir que os alunos acompanhem a execução dos trabalhos e formulem perguntas diretamente ao engenheiro ou ao mestre-de-obras. Na seqüência, os alunos serão avaliados por meio dos instrumentos usuais de verificação do rendimento escolar, tais como: testes e trabalhos acadêmicos, provas bimestrais e finais e pela avaliação do Ministério da Educação (Provão do MEC). Os resultados alcançados pelos alunos serão avaliados e, dependendo do caso, indicarão as revisões nos hipertextos. 1 INTRODUÇÃO A Internet é uma ampla rede de computadores que proporciona a mais pura democracia na difusão de informações eletrônicas. A base da comunicação dessas informações no meio eletrônico são protocolos que são responsáveis pela crescente integração de um número cada vez maior de diferentes computadores à rede mundial. Existem muitas dúvidas a respeito da Internet. As mais freqüentes são a curiosidade das pessoas em saber quem controla seu funcionamento, se ela é segura, até que é útil para a educação, se a rede não é segregadora ou que incentive o isolamento das pessoas. Essas 1 Publicado no XXVII Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia, Natal, 1999 Anais em CD-ROM

2 questões estão suscitando extensos debates junto às instituições governamentais, na imprensa, nos programas de pós-graduação, nas organizações não-governamentais e junto ao público interessado. Ainda que procure mostrar alguns dos princípios do funcionamento da Grande Rede Mundial, este artigo restringe o tema à utilização da Internet como instrumento de apoio ao processo de ensino e aprendizagem, procurando enumerar e apresentar algumas das ferramentas existentes na Internet mais úteis ao um modelo específico de ensino à distância. Basicamente, o modelo proposto pretende trabalhar os conteúdos das disciplinas de Construção Civil de cursos de graduação usando os recursos de hipermídia para incrementar o processo de ensino a fim proporcionar uma renovação da motivação para o aprendizado desses conteúdos. 2 O FUNCIONAMENTO DA INTERNET A Internet é uma organização livre de controle ou de mantenedores. Não existem donos da Internet. Entidades governamentais, universidades e organizações privadas sustentam e controlam partes da rede num trabalho cooperativo. Na Figura 1 é mostrada o funcionamento da Internet e a ligação entre seus parceiros. Em geral, os governos de cada país mantém os backbones (meios de transmissão de alta velocidade), que são responsáveis pelo tráfego de informações na Internet. O vbns (very high-speed Backbone Network Services) é uma infra-estrutura mantida pelo governo federal americano para sustentar as necessidades da comunidade científica e educacional daquele país. As redes locais e regionais fornecem e mantêm acesso gratuito dentro de uma área restrita, como por exemplo as universidades, as redes estaduais. Os provedores comerciais prestam serviço com a venda de acesso à Internet, seja de curta como de longa distância. As companhias telefônica também fornecem conexão de longa distância à Internet. Os Centros de Informações em Rede (NICs) ajudam as organizações a utilizar a Internet. O InterNIC é uma organização mantida pela National Science Fundation. O Internet Registry controla os endereços utilizados na Internet e a Internet Society constitui uma entidade privada sem fins lucrativos que elabora as recomendações tecnológicas e de arquitetura, como por exemplo o funcionamento dos protocolos TCP/IP e os demais protocolos da Internet. Provedores Internet Society Rede regional MCT - CNPq - RNP Centro de supercomputadores Backbone InterNIC Internet Registry NASA Network Information Centre Adaptado de Gralla, 1996

3 Figura 1 O funcionamento da Internet No Brasil, é o Ministério da Ciência e Tecnologia responsável pela coordenação da Rede Nacional de Pesquisa (RNP), nome que a Internet recebeu no país. O Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq) faz o repasse à Embratel do custo das conexões dedicadas existentes entre as capitais brasileiras. Os governos estaduais arcam com o custeio das conexões dentro do sua área geográfica. Por sua vez, o usuário paga apenas a ligação telefônica entre sua casa (computador) e o ponto da RNP (provedor) mais próximo, geralmente na mesma cidade. Isso eqüivale a dizer que a conexão com a Internet mundial custa, para o usuário, o mesmo que uma ligação telefônica local. Esta deve uma das razões do seu sucesso mundial e principal motivo para o crescente incentivo para o uso das ferramentas disponíveis na Internet no ensino. 3 MODELO DE ENSINO PROPOSTO 3.1 Desenvolvimento dos conteúdos Na primeira parte do projeto pretende-se verificar e escolher os conteúdos que serão objeto do desenvolvimento de hipertextos, tendo como fontes de informação: os conteúdos apresentados em sala de aula e a bibliografia indicada pelos professores, a bibliografia revisada pelo proponente, a experiência prática dos professores que atuam no ramo e os recursos (ferramentas) de hipermídia existentes na Internet. 3.2 Aplicação Os hipertextos produzidos a partir de um editor serão colocados à disposição dos alunos por meio da Internet (World Wide Web) em homepage específica. Para isso será usado o servidor de uma das universidades participantes. Os hipertextos serão colocados no servidor por meio da ferramenta de transferência de arquivos da Internet - FTP (File Transfer Protocol). Nesta fase, os alunos poderão intervir no processo usando as ferramentas da Internet correio eletrônico (E.mail) ou salas de bate-papos (Relay Chat) a fim de colaborar com perguntas dirigidas aos professores a respeito dos conteúdos dos hipertextos, ou propondo a melhoria deles com a indicação de bibliografia complementar, apresentação de experiências em obras e/ou de resultados de pesquisas de iniciação científica. Experimentalmente, caso a estrutura de transmissão permita, alguns serviços específicos poderão ser transmitidos ao vivo (on line) de uma obra em andamento diretamente para a sala de aula conectada na rede. Para isso, será necessário contar com um backbone de alta velocidade. Por exemplo, pretende-se utilizar câmeras de vídeo para captar imagens de uma concretagem e transmitir essas imagens para a sala de aula, de modo a permitir que os alunos acompanhem a execução dos trabalhos e formulem perguntas diretamente ao engenheiro ou ao mestre-de-obras. Na figura 2, é apresentado um esquema das etapas propostas para o desenvolvimento do modelo de ensino com hipermídia na Internet.

4 FONTES DE INFORMAÇÃO BIBLIOGRAFIA EXPERIÊNCIA DOS PROFESSORES WWW INTERNET CONTEÚDOS DA DISCIPLINA DE CONTRUÇÃO CIVIL HIPERTEXTOS DESENVOLVIMENTO PERGUNTAS MAIS FREQUENTES PESQUISAS E TRABALHOS ACADÊMICOS sim Testes e trabalhos Provas bimestrais Provão do MEC ALUNOS AVALIAÇÃO Melhorou o rendimento? não REVISÃO DOS HIPERTEXTOS APLICAÇÃO ARTIGOS ANÁLISE DOS RESULTADOS CD-ROM RESULTADOS Figura 2 - Esquema geral do modelo proposto Na figura 3, é mostrado um esboço da estrutura organizacional, das ferramentas da Internet e do fluxo das informações previstos.

5 Grupo de alunos laboratório de informáica Gopher Video.jpeg arquivo.zip Obra em andamento IRC chat Aluno em casa UDP imagem.gif imagem.jpg htpp://www.uepg.br/cc Servidor WAIS TCP/IP Telnet FTP index.html Figura 3 Ferramentas e fluxo de informações Sala de aula WWW Computador Scaner câmera modem Professor Espera-se com este trabalho comprovar que os recursos didáticos desenvolvidos (hipertextos e hipermídias) têm potencial para motivar os estudantes para o aprendizado por meio da complementação de estudos fora da sala e do horário da aula. Na seqüência, os alunos serão avaliados por meio dos instrumentos usuais de verificação do rendimento escolar, tais como: testes e trabalhos acadêmicos, provas bimestrais e finais e pela avaliação do Ministério da Educação (Provão do MEC). Os resultados alcançados pelos alunos serão avaliados e, dependendo do caso, indicarão as revisões nos hipertextos. 3.3 Análise dos resultados Na fase final do projeto será desenvolvida a análise dos resultados, nos quais se pretende verificar o potencial dos recursos de hipermídia para o processo de ensinoaprendizagem para o caso dos conteúdos das disciplinas de Construção Civil As ferramentas da Internet utilizadas no modelo O modelo proposto pretende utilizar as principais tecnologias que fundamentam a Internet os protocolos TCP/IP, UDP/IP, Telnet, correio eletrônico ( ), a grande teia mundial (www), IRC chat (bate-papo on line), transferência de arquivos (FTP) etc. Essas e outras ferramentas da Internet possibilitam a criação de salas de aula virtuais e fontes de informação (bibliotecas) sem precedentes na área educacional e que possibilitam o compartilhamento de conhecimento entre alunos e professores sem as dificuldades enfrentadas pela distância e outras diferenças (idioma e cultura, por exemplo) O protocolo TCP/IP O protocolo TCP/IP é o principal componente da Internet pois ele possibilita seu funcionamento a partir de uma idéia bem simples: dividir na origem cada parte da informação (mensagem) em pedaços chamados pacotes, entregar esses pacotes no destino e remontá-los na sua forma original. O protocolo TCP divide a mensagem em pacotes e os repassa para que o protocolo IP coloque o endereço em cada um dos pacotes. Esses pacotes são enviados por meio de outros protocolos, programas e meios físicos (linha telefônica,

6 por exemplo) e são remontados pelo próprio TCP. Na figura 4, é mostrado o funcionamento do protocolo TCP/IP TCP particiona os dados em pacotes; cria o checksum 2 4 Ipenvelopa os pacotes e coloca o endereço TCP checksum 23,578 12,333 14, IP TCP calcula checksum; descarta dados corrompidos; solicita envio do pacote descartado remonta os dados originais IP p/ TCP IP Adaptado de Gralla, 1996 Figura 4 O funcionamento do TCP/IP na Internet 3 Os roteadores escolhem o melhor caminho (caminho possível) A transferência de arquivos com o FTP Um dos recursos mais relevantes da Internet é a possibilidade de transferir arquivos existentes em outros computadores para a máquina do usuário. Uma infinidade de arquivos de textos, imagens, filmes, músicas são carregados diariamente na Internet. Em geral, é utilizado o protocolo FTP (File Transfer Protocol) para operar essas transferências, pois é o modo mais rápido e mais seguro de faze-lo. O FTP permite o carregamento em mão dupla, ou seja, tanto pode-se trazer arquivos de outros computadores como também enviar arquivos para um diretório específico de outro computador. Na Internet, pode-se carregar e enviar arquivos usando outros recursos, como por exemplo: , Telnet, e www. O FTP é indicado para os usuário que deseja criar e manter uma página na Internet (homepage). A figura 5 mostra o esquema do funcionamento do FTP. Diretório do cliente Diretório do servidor Software FTP Cliente Servidor executa programa FTP (Ws_ftp32) conecta com servidor 1ª conexão - Enlace de Comandos 2ª conexão - Enlace de dados modo ASCII modo binário desconecta Procedimentos executa programa FTP daemon solicita número da conta e senha mostra lista de diretórios e arquivos permite (deletar, copiar, renomear) arquivos de textos arquivos intactos Figura 5 A transferência de arquivos na Internet com o FTP

7 3.4.3 O correio eletrônico ( ) O é o mais popular recurso da Internet e permite que o usuário conectado à rede envie e receba mensagens, participe de listas de discussão de assuntos de seu interesse, anexe arquivos em suas mensagens e reencaminhe mensagens recebidas de outras pessoas. Na figua 6, é mostrado o esquema previsto para a utilização do correio eletrônico no modelo de ensino proposto. professor Software de Refletor postal Listserv alunos Software TCP/IP Servidor Figura 6 O funcionamento do correio eletrônico ( ) A conversação na Internet com o Relay Chat (IRC) O IRC permite a conversção via teclado entre usuários conectados à rede. São necessários alguns softwares tanto por parte do usuário (cliente) quanto do servidor que proverá os meios para o funcionamento do bate-papo. No modelo de ensino proposto, cujo esquema está mostrado na Figura 7, o IRC será usado para discussões em tempo real de assuntos relacionados com eventos ocorridos nas obras, como por exemplo: a baixa produtividade ou acidentes do trabalho. Aluno 1 professor IRC Software IRC Aluno 2 Servidor de IRC Aluno 3 Conexão tipo Árvore em expansão Figura 7 O esquema do IRC chat (bate-papo on line)

8 3.4.5 A transferência em tempo real de imagens de vídeo na Internet Além da possibilidade de se obter imagens e filmes dos inúmeros sites da Internet é possível procede a transferência em tempo real de imagens, não sendo necessário esperar que o arquivo seja totalmente transmitido para então ser aberto. Um exemplo de streaming vídeo é o VDOlive, cujo esquema aparece na Figura 8 adaptado ao modelo de ensino pretendido. A diferença em relação aos outros tipos de transferência de arquivos na Internet está no protocolo utilizado. O streaming usa o UDP (User Datagram Protocol) que ao contrário do TCP, não procede a verificação constante para confirmar se os dados foram enviados, o que resulta em uma transferência de arquivos menos interrompida e, ortanto mais rápida. Computador na obra arquivo Codificador/ decodificador Aluno UDP/IP Servidor Grupo de alunos laboratório de informáica Figura 8 Vídeos on line na Internet 4 BIBLIOGRAFIA GRALLA, Preston. Como funciona a Internet. São Paulo: Quark Editora, STARLIN, Gorki; NOVO, Rafael. Segurança na Internet. Rio de Janeiro: Book Express, TANEMBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 1997.

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