DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS DE APOIO AO ENSINO EM AMBIENTES VIRTUAIS 3D

Transcrição

1 CESAR DA CONCEIÇÃO RODRIGUES FILHO DESENVOLVIMENTO DE FERRAMENTAS DE APOIO AO ENSINO EM AMBIENTES VIRTUAIS 3D Projeto de Pesquisa para ingresso no programa de Iniciação Científica da Universidade Municipal de São Caetano do Sul (USCS) Orientadora: profª Mª Cilene Ap. Mainente Lora SÃO CAETANO DO SUL 2011

2 Título do Projeto Desenvolvimento de ferramentas de apoio ao ensino em ambientes virtuais 3D Resumo Ambientes Virtuais Colaborativos permitem que um grupo de indivíduos compartilhe informação em um mundo virtual 3D sintético. De utilização crescente, no entanto, não dispõem de ferramentas adequadas ao uso para fins educacionais. Pensando nisso, o Laboratório de Tecnologias Interativas (Interlab) da POLI-USP desenvolve desde 2007, a ferramenta Ae-3D, que conecta mundos virtuais 3D a Sistemas Gerenciadores de Aprendizagem (LCMS) tradicionais. O Ae-3D conecta o LCMS TIDIA-Ae (Ae) ao Second Life, mas sua arquitetura foi criada para conexões com qualquer mundo virtual. O objetivo desse projeto é estender as funcionalidades do Ae-3D, criando um totem virtual no ambiente virtual OpenSim, que disponibilize ao aluno um mural de recados, previamente cadastrado pelo professor no Ae. 1. Introdução A geração Y, nascida e criada no berço tecnológico, é cada vez mais exigente e motivada pelas inovações, não só com tecnologia e serviços, como também com educação e métodos de ensino. As ferramentas tradicionais de ensino, como giz branco e lousa, dividem espaço com datashows, experiências imersivas e mais atualmente, ambientes virtuais. Além disso, as ferramentas de Ensino a Distância (EaD), possibilitam que o aluno participe de cursos sem necessidade presencial. 2. Learning Content Management System (LCMS) Os sistemas de gerenciamento de aprendizagem e conteúdo, ou Learning Content Management System (LCMS) foram concebidos como ferramentas de EaD, onde são disponibilizadas ferramentas administrativas ao docente, como matrícula e controle de acesso; ferramentas de comunicação, como chats e

3 fóruns; de armazenamento, como repositório de informações e submissão de atividades programadas; e de trabalho colaborativo. Os recursos são utilizados para a criação do chamado Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA), o qual, usualmente, está ligado à uma interface de navegação 2D, seguindo o paradigma Web. O Moodle e o Sakai são exemplos de AVA de código aberto (SILVA et al, 2009). O LCMS TIDIA-Ae (Tecnologia da Informação no Desenvolvimento da Internet Avançada- Aprendizado Eletrônico) é outro exemplo, desenvolvido pela USP sobre a plataforma Sakai, com o patrocínio da Fapesp. O ambiente 2D dos LCMS não simula completamente as interações presentes em um curso presencial, onde temos um professor e colegas de classe, trocando experiências e auxiliando-se entre as tarefas e temas abordados. Nesse ponto, o aluno pode ter uma sensação de solidão no estudo através do AVA, pois não há a presença humana e física na comunicação entre aluno e professor. A tabela 1 resume alguns outros pontos desfavoráveis do uso de tecnologias 2D no ensino à distância. Pontos favoráveis Número quase ilimitado de alunos Independência de local Democratização do acesso Uso de recursos multimídia Uso de recursos 3D Pontos desfavoráveis Baixa sensação de presença Não atende todas as disciplinas Falta de interação entre alunos Tabela 1. Características do EAD com uso de tecnologia 2D (UYEDA et al, 2009) Essas desvantagens poderiam ser minimizadas com o auxílio de uma interface 3D, que daria ao aluno uma maior imersão no ambiente. Seria o ensino a distância, sem distâncias (Tori). Para comprovar tal teoria e mapear os benefícios, bem como recomendações de utilização, é necessário que os educadores tenham à disposição ferramentas para realizar experimentos. Ferramentas que não tragam mais trabalho ao professor, mas que permitam aproveitar os materiais existentes.

4 3. Mundos Virtuais Educação sem distância Limitando-se à arquitetura padrão da Internet, mesmo tendo evoluído juntamente com a Web 2.0, os LCMS ainda não oferecem o nível de interação e imersão o qual os estudantes vivenciam na Internet. Com a chegada dos ambientes virtuais, ou mundos virtuais, tornou-se possível a exploração de um novo ambiente de ensino, onde a interação do aluno tornou-se mais agradável e próxima da realidade. Nestes ambientes, tais como o Second Life (SL) (mundo virtual desenvolvido pelo Linden Lab), o usuário cria um avatar, que será o seu eu dentro do ambiente, podendo interagir com outros usuários e desempenhar tarefas no ambiente, que simula a vida real e social do ser humano. Porém, esses ambientes não foram desenvolvidos com o intuito de aplicação no meio educacional, fazendo-se necessário criar um conjunto de adaptações para que o ambiente possa ser utilizado como ferramenta de ensino. 3.1 Ae-3D O Interlab da POLI-USP desenvolve, desde 2007, uma ferramenta capaz de conectar o LCMS TIDIA-Ae a mundos virtuais. Essa ferramenta é uma camada de interoperabilidade chamada Ae-3D, capaz de acessar os conteúdos disponibilizados pelo TIDIA-Ae dentro dos mundos virtuais. Apesar de ter sido concebido inicialmente para o uso dentro do SL, a arquiterura do Ae-3D permite sua utilização em diversos outros mundos, como o OpenSimulator (ou, simplesmente, OpenSim, a versão de código aberto do Second Life).

5 A tabela 2 enumera os recursos disponíveis no Ae-3D. Categoria Avisos Chat Login Enquetes Controle de disciplinas Controle e exibição de conteúdo Ações executadas Retornam lista de avisos e lista de anexos de avisos aos usuários. Inicializa sessão de chat, adiciona usuário à sala, cria sala, remove usuário, envia mensagem e recolhe mensagens da sala. Realiza o login do usuário Retorna lista de enquetes ao usuário, lista de opções de voto da enquete e registra voto do usuário. Associa um avatar à disciplina, retorna a disciplina associada ao avatar, remove a associação entre avatar e disciplina. Retorna lista de conteúdo da disciplina, conteúdo selecionado pelo avatar, verifica se o avatar pode acessar o conteúdo, incrementa o índice do documento, decrementa o índice do documento e verifica alterações no índice do documento atual. Tabela 2. Serviços oferecidos no Ae-3D (SILVA et al, 2009) Através da camada de interoperabilidade, o Ae-3D conecta-se diretamente ao AVA, sem que o professor necessite criar um curso específico para o ambiente 3D. Isso anula a necessidade de retrabalho por parte do professor. Uma vez criado um determinado curso dentro do TIDIA-Ae, este pode ser utilizado pelo Ae- 3D, onde os mesmo conteúdos serão acessados. Caso prefira, o aluno pode também continuar utilizando a interface do Ae (2D). A figura 1 ilustra isso. Figura 1: Ae-3D: Acesso ao TIDIA-Ae através de mundos virtuais 3D Fonte: Uyeda, A et al, 2009, p. 28.

6 Dessa forma, criam-se duas formas distintas de acesso ao conteúdo, bem como interação através de chats: via interface 2D (Ae) ou 3D (mundo virtual). A figura 2 mostra o portal de entrada no mundo virtual. No portal, o estudante realiza o login para conectar-se ao curso registrado no Ae pelo professor. Figura 2. Portal de entrada do Ae-3D Uma vez conectado, será direcionado para a sala principal (Figura 3), onde poderá utilizar os recursos do curso. Figura 3. Sala principal A figura 4 ilustra dois recursos disponíveis ao estudante: o repositório de materiais e uma sala para visualização de apresentações, em sincronia com o professor ou de forma independente.

7 Figura 4. Repositório de arquivos e sala de apresentação Além disso, foram criados ambientes para permitem a interação entre os alunos e professores, conectados simultaneamente no mundo virtual e no Ae. A figura 5 mostra o ambiente de chat e o roda-viva. Nesses ambientes, os alunos que estiverem conectados via Ae são representados como uma bolinha azul e podem interagir via chat de voz com os demais. Figura 5. Ambiente de atividade interativa do Ae: à esquerda, chat; e à direita, o roda-viva

8 4 Objetivo do Projeto O objetivo deste projeto de Iniciação Científica é estender as funcionalidades da camada de interoperabilidade Ae-3D para o OpenSim, criando um totem virtual que exibirá os recados cadastrados pelo professor no LCMS Ae. Esses recados ficarão disponíveis ao aluno no mundo virtual e também no Ae. Para isso, será utilizado um ambiente local, onde será feita a devida instalação do OpenSim para o desenvolvimento deste estudo e sua aplicação. O trabalho será realizado em parceria com o Interlab, o Laboratório de Tecnologias Interativas da Poli-USP, promovendo a colaboração de pesquisadores do Interlab e alunos da USCS. 4.1 Objetivos Específicos 1) Configurar o ambiente OpenSim numa máquina local, onde será aplicada a camada de interoperabilidade Ae-3D 2) Estudar a linguagem de programação LSL, utilizada para a manipulação de objetos dentro do OpenSim, juntamente com o Ae-3D 3) Estudar a criação e manipulação de objetos dentro do OpenSim (interface gráfica) 4) Estudar a arquitetura e funcionalidades do TIDIA-Ae 5) Criar um totem virtual dentro do ambiente local configurado no passo 1), para exibir o mural de recados cadastrado pelo professor no Ae 6) Elaborar um artigo relatando o resumo do desenvolvimento.

9 5. Cronograma Meses ) Configurar o ambiente OpenSim numa máquina local, onde será aplicada a camada de interoperabilidade Ae-3D 2) Estudar a linguagem de programação LSL, utilizada para a manipulação de objetos dentro do OpenSim, juntamente com o Ae-3D 3) Estudar a criação e manipulação de objetos dentro do OpenSim (interface gráfica) 4) Estudar a arquitetura e funcionalidades do TIDIA-Ae 5) Criar um totem virtual dentro do ambiente local configurado no passo 1), onde o professor cadastrará um mural de recados, que poderá ser visualizado pelo aluno ao entrar no ambiente do Ae-3D 6) Elaborar um artigo relatando a experiência 5 Procedimentos Metodológicos Estudo, compreensão e configuração do ambiente Estudo e compreensão do LCMS TIDIA-Ae Estudo da linguagem de programação LSL (Linden Script Language) do OpenSim Estudo do Ae-3D e suas funções já implementadas Projeto de interface do totem Programação do totem fazendo a interligação com o Ae-3D

10 6. Forma de análise dos resultados O principal resultado esperado por este projeto é o sucesso na configuração e implementação do totem virtual no Ae-3D, rodando no mundo virtual OpenSimulator. A evidência dos resultados serão documentados no artigo final. 7. Referências Bibliográficas MARTINS DO CARMO, F; TORI, R. (2009) Configuring a 3D Environment with objects portability, grid expansion and backup process (Second Lab). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. SANCHES, S. R. R.; ZOTOVICI, A.; TORI, R. (2008) A Brief analysis of 3D Virtual Worlds. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. SILVA, A. C. (2010) Reconhecendo estilos de aprendizagem em mundos virtuais 3D como subsídio para o design educacional. Dissertação (mestrado em Design) Centro Universitário Senac, São Paulo, 170 p. TORI, R. et all (2009) Camada de interoperabilidade entre o ambiente de aprendizagem TIDIA-Ae e ambientes virtuais tridimensionais. Anais do XVII Workshop sobre Educação em Informática. Bento Gonçalves - RS - Brazil: SBC, p ISSN UYEDA, A.; HADEK, P. H. A.; AMARO, S. V. M.; FARIA, W. A. S. Estudo sobre Integração de Mundo Virtual 3D com Ambiente de Ensino a Distância Ae Monografia do curso de Graduação em Engenharia Elétrica/Computação da Escola Politécnica da USP, São Paulo. 86 p.