Formação de Grupos Colaborativos em Cursos a Distância via Web utilizando Técnicas de Inteligência Artificial

Transcrição

1 Formação de Grupos Colaborativos em Cursos a Distância via Web utilizando Técnicas de Inteligência Artificial SIDNEI RENATO SILVEIRA sidnei@inf.ufrgs.br Doutorando em Ciência da Computação PPGC/UFRGS Professor da ULBRA, UniRitter e FACENSA

2 Problema A partir dos estilos cognitivos compreendidos pelo modelo de aluno, como formar grupos colaborativos estabelecendo os papéis que os indivíduos desempenharão, através de uma arquitetura de agentes integrada a um ambiente de Educação a Distância via web?

3 Hipótese Através de uma arquitetura que utiliza técnicas computacionais de Inteligência Artificial, é possível realizar a formação de grupos colaborativos, permitindo a definição dos papéis dos componentes dos mesmos

4 Objetivos Slide 1/2 Definir os critérios necessários para a formação de grupos colaborativos, permitindo a definição adequada de papéis dos indivíduos participantes Identificar os papéis dos indivíduos do grupo a partir dos estilos cognitivos compreendidos pelo modelo de aluno Implementar um agente que permita a formação de grupos colaborativos, utilizando algoritmos genéticos

5 Objetivos Slide 2/2 Integrar o agente implementado a uma arquitetura de agentes, em um ambiente de Educação a Distância via web (Ambiente utilizado: TelEduc) Validar a formação dos grupos colaborativos formados, através do estabelecimento de grupos de controle e realização de um estudo de caso

6 Modelo de Aluno O modelo de aluno utilizado pelo agente modela aluno baseia-se nos estudos desenvolvidos no Projeto AMIA- CNPq (Ambiente Multiagente Interativo de Aprendizagem), tendo sua origem na aplicação do instrumento elaborado e validado por Bariani (1998) e implementado computacionalmente por Geller (2004) Este modelo compreende os alunos em seis estilos cognitivos: 1) Convergente; 2) Divergente; 3) Holista; 4) Serialista; 5) Reflexivo e 6) Impulsivo

7 Arquitetura de Agentes Interface (aluno 1) Interface (aluno 2) Agente Modela Aluno Log TelEduc Agente de Comunicação Agente Forma Grupo Colaborativo Agente Adaptativo de Conteúdo Modelo de Aluno Interface (aluno n) Agente Adaptativo de Avaliação Conteúdos do Curso

8 Algoritmo Genético: Cromossomo Gene 1 Gene 2 Gene 3 Gene 4 Gene 5 Gene 6 Estilo Dominante Estilo Dominante Estilo Dominante Estilo Dominante Estilo Dominante Estilo Dominante Segundo estilo Segundo estilo Segundo estilo Segundo estilo Segundo estilo Segundo estilo Terceiro estilo Terceiro estilo Terceiro estilo Terceiro estilo Terceiro estilo Terceiro estilo Sexo Sexo Sexo Sexo Sexo Sexo Idade Idade Idade Idade Idade Idade Localização Geográfica Localização Geográfica Localização Geográfica Localização Geográfica Localização Geográfica Localização Geográfica Cada gene do cromossomo representa um aluno do grupo com os critérios: estilos cognitivos (papéis preferenciais), sexo, idade e localização geográfica

9 Definição dos Papéis Estilo Cognitivo Dominante Impulsivo Reflexivo Holista Serialista Divergente Convergente Papel a ser Desempenhado no Grupo Investigador de Recursos Monitor/Avaliador Coordenador Especialista Planejador Implementador/Finalizador A definição dos papéis baseia-se no estudo proposto por Belbin (2001)

10 Assistente para Formação dos Grupos

11 Grupos Estudados (Validação) - Pré-teste: 11 alunos da disciplina de Algoritmos e Programação II da FACENSA - Gravataí - Grupo Experimental 1: 27 alunos da disciplina de Algoritmos e Programação do UniRitter Porto Alegre - Grupo Experimental 2: 16 alunos da disciplina de Algoritmos e Programação I da FACENSA Gravataí - Grupo de Controle: 21 alunos da disciplina de Algoritmos e Programação I da ULBRA - Canoas

12 Grupos Estudados (Resultados) - Grupo Experimental 1: grupos formados espontaneamente - Grupo Experimental 2: grupos formados pelo agente forma grupo colaborativo papéis espontâneos - Grupo de Controle: grupos e papéis definidos pelo agente

13 Considerações Finais A utilização dos algoritmos genéticos para a formação dos grupos colaborativos justifica-se pela grande quantidade de alunos que podem participar de um curso a distância, além do fato de que o professor e os alunos, muitas vezes, não se conhecem presencialmente

14 Considerações Finais A análise dos resultados do estudo de caso realizado demonstrou que os grupos que tiveram a aplicação do agente forma grupo colaborativo obtiveram um desempenho superior ao grupo formado aleatoriamente Além disso, o grupo de controle (em que os alunos assumiram os papéis também estabelecidos pelo agente forma grupo colaborativo) teve um desempenho significativamente superior aos demais grupos