Apresentação final

Título:Desenvolvimento de uma Plataforma de Vestuário Informatizado para o Ensino das Ciências de Computação

Ano:2010Publicação:IEEE TRANSACTIONS ON LEARNING TECHNOLOGIES

ESTRUTURA DO ARTIGOPalavras Chave:Ciências da Computação e Educação, Ambientes de Programação, Ferramentas de Construção, Vestuário Informatizado. Resumo: Está comprovado o sucesso das novas tecnologias no auxílio do ensino de informática, essencialmente nos estudantes do 12º ano, com destaque para a Robótica.

Os autores acreditam e propõem que uma nova tecnologia como o vestuário informatizado surge como algo inovador e diferente para os alunos, e conseguirá assim captar o máximo da sua atenção;

• Este artigo apresenta uma solução de modo a integrar esta tecnologia no ensino e sua divulgação;

• Ao longo do artigo os autores irão descrever uma plataforma desenvolvida pelos mesmos;

• Apresentam também alguns que obstáculos que podem surgir ao trazer esta tecnologia para o ensino.

AUTORESGrace NgaiObteve o grau de doutoramento em 2001;

Actualmente é professora assistente no Departamento de Computação Universidade Politécnica de HONG KONG;As suas áreas de intervenção são: interacção homem máquina, vestuário informatizado e educação.

Stephen ChanObteve o grau de doutoramento em 1987;É Actualmente professora assistente no Departamento de Computação Universidade Politécnica de HONG KONG;É membro do IEEE e da IEEE Computer Society.As suas áreas de intervenção são: trabalho colaborativo, vestuário informatizado, tecnologias da educação, sistemas e gestão de base de dados.

Joey CheungObteve a Licenciatura em Computação em 2008;É actualmente investigadora no Departamento de Computação Universidade Politécnica de HONG KONG;As suas áreas de intervenção são: interacção homem máquina e vestuário informatizado.

Winnie LauObteve a Licenciatura em Tecnologias de Informação em 2008;Actualmente está a tirar o Mestrado no Departamento de Computação da Universidade Politécnica de HONG KONG;As suas áreas de intervenção são: interfaces tangíveis, vestuário informatizado e educação.

Publicações: 74Citações: 584Indíce-G: 23Indíce-H: 10




Segundo os autores, o número de estudantes interessados em disciplinas de informática e engenharias tem decrescido nos últimos tempos.

Para cativar estes estudantes têm sido desenvolvidas novas formas de ensino/aprendizagem, através de…

Tecnologias como:

- Uso no ensino de programação em ambientes virtuais os objectos físicos tendem a ser mais intuitivos e motivadores para os alunos.

- A Robótica e o Vestuário Informatizado têm a vantagem de ser algo palpável/tangível.- Aliciante para os alunos programarem os seus próprios robots ou as t-shirts.

Após vários anos de pesquisa laboratorial, os autores afirmam que esta área está a emergir por todo o mundo e a invadir o quotidiano dos cidadãos.

Vestuário Informatizado – Aplicabilidade

previsível um crescimento promissor e emocionante!

NIKE: Monitorização da função corporal (ex: frequência cardíaca durante o treino)

APPLE: Controlo de som integrado no vestuário.

Beijing 2008: Espectáculo de Abertura dos Jogos Olímpicos de Pequim

Efeitos Estéticos e Criativos cativam os jovens e o público em geral

Construção de um KIT/plataforma educacional para vestuário informatizado

OBJECTIVOS DOS AUTORES

(afim de cativar alunos e ajudar a superar as dificuldades em áreas como a programação)

Componente de Avaliação da plataforma através da prática e apresentaçãodos resultados

A SOLUÇÃO APRESENTADA PELOS AUTORES CONSISTE EM :

Componente de hardware: uma plataforma de construção de vestuário informatizado;

Componente de software: um ambiente de programação de fácil utilização;

Componente de aprendizagem: Workshop de 5 dias para formar e orientar os alunos;

Workshops limitados a 9 Grupos.

PRINCIPAIS REQUISITOS

RESISTÊNCIA

Materiais manuseados por crianças e amadores desgaste será um possível problema.

PROGRAMAÇÃO

Uma vez que os alunos têm dificuldade em programar, a programação poder criar desinteresse nos mesmos.

LIMITE DE ALUNOS

DIFICULDADES EXISTENTES

MATERIAL

Uma vez que se trata de uma plataforma educativa destinada a amadores, os materiais devem ser o mais fácil de manusear possível.

Software facilmente reprogramáveis

A plataforma deve promover uma aprendizagem por tentativa/erro, onde os alunos aprendem fazendo e sem medo se errar.

Materiais resistentes e flexíveis.

Materiais compatíveis com componentes electrónicos.

MANUSEIO DO MATERIAL

MÉTODO DE ENSINO

Uma t-shirt que incorpora circuitos, um microprocessador e Led´s, de forma reconfigurável.

Não tem solda e evita componentes eléctricos.

Os elos de ligação são compostos por botões e os circuitos por um tecido condutor.

T-Board:Componente de Hardware

BrickLayer:Componente de Software

Programa utilizado para a programação desta tecnologia.

Ambiente de programação muito semelhante ao Scratch.

Tem blocos de código pré-definidos que permitem por ex: acender um led, mudar a cor ou activar uma sirene.

O código é lido através do microprocessador “arduino” em www.arduino.cc.

Este tipo de sistema foi pensado para alunos que não tem muita experiência em programação

BrickLayer : Ambiente Gráfico

Microprocessador : Arduino

http://www.arduino.cc/

WORKSHOPComponente de Aprendizagem

Duração de 5 dias,

25 alunos

de idades entre

os 11-16 anos

Os estudantes

foram recrutados

através de anúncios

afixados nasescolas

Os formadores eramalunos do 1ºano de licenciaturade Ciências

da Computação.

Para testar a funcionalidade destatecnologia foi realizado um workshop e avaliado.

Candidataram-se19 rapazes e 6 raparigas,que foram divididasem grupos de 9com 3 alunos cada

Serve para capacitar os alunos de novas competências e ensinar a trabalhar com a plataforma :

Workshop:Componente de aprendizagem

Capitulo 1 : Circuitos Simples

Capitulo 2 : Circuitos Complexos

Capitulo 3 : Programação

Capitulo 4 : Designs Inovadores

Fig1: quanto mais depressa o aluno se movimentar, maior a intensidade da luzes

Fig2: uma espécie de um rosto que se ilumina quando batem contra a t-shirt

Exemplo de tarefas:

Mesmos após várias lavagens e secagens, os T-Board resistiram sem qualquer deterioração visível dos tecidos ou tiras condutoras.

AVALIAÇÃO

Robustez:

Sendo a plataforma ainda uma versão de experimentação, e estando sujeita ao manuseamento agressivo por parte dos alunos, previa-se um desgaste do material, porém, nenhum dos 9 T-Board falhou.

Objectivos Concluídos

Nenhum dos grupos de alunos teve grandes dificuldade em completar as tarefas solicitadas pelos formadores, mesmo as de programação, que foram concluídas satisfatoriamente.

Durabilidade

Para verificar se a plataforma alcançou os objectivos pretendidos, avaliaram-se os seguintes itens:

Houve um desgaste em apenas 15% dos componentes electrónicos (luzes e leds).

RESULTADOS OBTIDOS Segundos os instrutores, só houve dificuldade quando foi apresentado pela primeira vez

o T-Board, pois os alunos não entendiam a estrutura-padrão nem o objectivo das fitas condutoras.

De um modo geral, as classificações foram bastante elevadas, superando as espectativas!

Nenhum dos 9 grupos teve qualquer dificuldade em completar as tarefas estabelecidas, ou na conclusão do projecto final.

Uma dificuldade detectada foi na programação do microcontrolador, pois os alunos tiveram dificuldade em entender o conceito de um chip pré-programado. No entanto, estes problemas foram facilmente superados com alguma explicação adicional por parte dos formadores.

Apesar dos alunos terem alguma dificuldade com programação, este conteúdo foi considerado fácil pela maioria;

RESULTADOS OBTIDOS

80% Consideraram o curso interessante;

90%Consideram os conteúdos fáceis;

80%Considera estar mais interessado em ciências da computação.

Qual dos conteúdos considera que mais apreendeu?

Após preenchimento de um questionário por parte dos alunos :

Após o êxito do workshop que confirma o sucesso desta plataforma, os autores pretendem:

CONCLUSAO E TRABALHO FUTURO

Comparar a plataforma através de medições quantitativas com as tradicionais plataformas de programação e educação informática.

Melhorar o tipo de materiais usados.

Alargar a tecnologia aos cursos superiores e substituir o BrickLayer por um tipo de programação mais complexa.

Considerações Pessoais

Artigo interessante e bem estruturado sobre uma tecnologia que supera as espectativas.

…

Quanto ficarão os custos associados a esta tecnologia?

Será que esta tecnologia terá mais sucesso que a robótica?

QUESTÕES

Jorge Brandã[email protected]

Apresentação final

Education

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