Desenvolvimento e utilizao de recursoseducacionais abertos para colaborar com o ensino

de memria virtual

Carlos Emlio de Andrade Cacho

SERVIO DE PS-GRADUAO DO ICMC-USP

Data de Depsito:

Assinatura: ______________________

Carlos Emlio de Andrade Cacho

Desenvolvimento e utilizao de recursos educacionaisabertos para colaborar com o ensino de memria virtual

Dissertao apresentada ao Instituto de CinciasMatemticas e de Computao ICMC-USP,como parte dos requisitos para obteno do ttulode Mestre em Cincias Cincias de Computao eMatemtica Computacional. VERSO REVISADA

rea de Concentrao: Cincias de Computao eMatemtica Computacional

Orientador: Prof. Dr. Paulo Srgio Lopes de Souza

USP So CarlosDezembro de 2015

Ficha catalogrfica elaborada pela Biblioteca Prof. Achille Bassie Seo Tcnica de Informtica, ICMC/USP,

com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

Cacho, Carlos Emlio de AndradeC634d Desenvolvimento e utilizao de recursos

educacionais abertos para colaborar com o ensinode memria virtual / Carlos Emlio de Andrade Cacho;orientador Paulo Srgio Lopes de Souza. So Carlos SP, 2015.

187 p.

Dissertao (Mestrado - Programa de Ps-Graduaoem Cincias de Computao e Matemtica Computacional) Instituto de Cincias Matemticas e de Computao,Universidade de So Paulo, 2015.

1. Memria Virtual. 2. Recursos EducacionaisAbertos. 3. Ensino. 4. Amnesia. I. Souza, PauloSrgio Lopes de, orient. II. Ttulo.

Carlos Emlio de Andrade Cacho

Development and utilization of open educational resourcesto collaborate with the virtual memory teaching

Master dissertation submitted to the Instituto deCincias Matemticas e de Computao ICMC-USP, in partial fulfillment of the requirements for thedegree of the Master Program in Computer Scienceand Computational Mathematics. FINAL VERSION

Concentration Area: Computer Science andComputational Mathematics

Advisor: Prof. Dr. Paulo Srgio Lopes de Souza

USP So CarlosDecember 2015

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer primeiramente a Deus. Serei eternamente grato aos meus pais portodo o apoio, carinho e amor. A minha me Maria Cleide que sempre esteve preocupada, massempre esteve me apoiando e me guiando. Ao meu pai Roberto Samuel que sempre buscou asmelhores formas para me conduzir as minhas conquistas, no seria nada sem eles e tudo quefizeram por mim.

Gostaria de agradecer ao meu irmo Judson por me apoiar e me ajudar sempre quandonecessitei. Hoje no estaria aqui se no fosse a sua ajuda, quando morei em Cuiab. Agradecertambm a minha cunhada Lia por me apoiar no tempo que estive na sua casa e por me presentearcom a mais linda sobrinha e afilhada que existe. Agradecer a minha irm Roberta, que me deuvrias de suas mesadas (sem saber) e por ser a irm mais linda que existe.

No poderia deixar de esquecer da minha tia e segunda me Angela Zorzatto, por meajudar durante os quatro anos da minha graduao e por ser acolhedora, aconselhadora, carinhosae preocupada (praticamente uma me). Tambm no poderia deixar de falar do meu tio e segundopai (professor doutor) Jos Roberto Zorzatto, por todos seus concelhos e por ser minha inspiraopara a vida acadmica, sempre estar em minha memria.

Agradecer a todos da famlia Andrade e da famlia Cacho, por sempre ser meu portoseguro em tudo que precisei e por passar momentos felizes ao lados de vocs. S no irei citaros nomes pois uma folha no seria suficiente.

Agradecer ao meu Orientador Professor Paulo Srgio Lopes de Souza, por cumprir a suatarefa de orientao da melhor forma possvel, no imaginaria forma de orientao melhor. Onosso trabalho foi definido na nossa primeira reunio e sempre fui guiado da melhor maneirapossvel. Tenho certeza que ganhei alm de uma formao acadmica, ganhei uma formaopessoal. Ensinamentos que levarei para o resto da vida, muito obrigado por tudo.

Agradecer as pessoas envolvidas no meu projeto, principalmente a Prof.a Sarita MazziniBruschi que foi praticamente a Co-Orientadora desse projeto. Agradecer ao Fernando Tiosso e aProf.a Ellen Francine Barbosa, que foram pessoas fundamentais no meu projeto.

Agradecer a todos meus amigos do LaSDPC (Laboratrio de Sistemas Distribudos eProgramao Concorrente) e da Repblica Vegas, certamente constru amizades para o resto deminha vida. Foram muitas histrias construda com esse pessoal que no esquecerei to fcil.

Gostaria de agradecer a todas as pessoas que me apoiaram e me ajudaram de algumaforma, mas so tantas que uma folha no suficiente. Serei eternamente grato a todos.

Eu acredito, que s vezes so as pessoas que ningum espera nada que fazem as coisas que

ningum consegue imaginar

(Alan Turing)

RESUMO

CACHO, C. E. A. Desenvolvimento e utilizao de recursos educacionais abertos paracolaborar com o ensino de memria virtual. 2015. 187 f. Dissertao (Mestrado em Cincias Cincias de Computao e Matemtica Computacional) Instituto de Cincias Matemticas ede Computao (ICMC/USP), So Carlos SP.

O ensino de computao envolve muitos assuntos que formam a base para uma aprendizagemeficaz. A falta de recursos apropriados torna difcil a apresentao de tais assuntos de formaclara, devido dinmica e complexidade dos mesmos. O ensino de assuntos referentes aocontedo de hierarquia de memria e memria virtual desafiador, porque ambos consideramdiferentes aspectos estruturais, funcionais e de desempenho. Muitas abordagens vm sendoestudadas para tornar o ensino desses assuntos mais atrativo. Uma dessas abordagens considerao desenvolvimento e aplicao de Recursos Educacionais Abertos (REA). Os REA tm sidoaplicados com sucesso para ajudar o ensino e a aprendizagem de assuntos desafiadores. Mesmocom conhecimento da possibilidade do uso de REA, muito contedos ainda so desprovidosdesses recursos. Tendo isso em mente, este trabalho apresenta a transformao do simuladorAmnesia em um REA para facilitar o ensino e o aprendizado de memria virtual, simulandoaspectos estruturais, funcionais e de desempenho. O foco deste trabalho melhorar o ensinode Memria Virtual com o auxlio do REA Amnesia. Foram desenvolvidos materiais didticospara auxiliar os professores e alunos com planos de aula, tutorial de utilizao e texto comcontedo terico, os quais so disponibilizados juntamente com o REA Amnesia. Para verificara melhora no ensino e aprendizado foram realizados trs experimentos com alunos de graduaoe ps-graduao, aplicando avaliaes quantitativas e qualitativas. Os experimentos seguiramuma base experimental similar, mas cada experimento teve sua particularidade na aplicaoe na anlise dos resultados. Os experimentos realizados mostram uma considervel evoluono aprendizado do assunto memria virtual. No primeiro experimento foi possvel observaruma melhora 28,8% na quantidade de acertos. No segundo experimento foi possvel compararresultados de alunos que utilizaram o REA Amnesia com alunos que no tiveram nenhuma aulaentre as avaliaes. Os resultados do terceiro experimento mostram melhorias de at 180%na quantidade de acertos com a utilizao do REA Amnesia, para alunos com dificuldades(demonstradas em suas notas), onde o uso do Amnesia se mostrou mais importante.

Palavras-chave: Memria Virtual, Recursos Educacionais Abertos, Ensino, Amnesia.

ABSTRACT

CACHO, C. E. A. Desenvolvimento e utilizao de recursos educacionais abertos paracolaborar com o ensino de memria virtual. 2015. 187 f. Dissertao (Mestrado em Cincias Cincias de Computao e Matemtica Computacional) Instituto de Cincias Matemticas ede Computao (ICMC/USP), So Carlos SP.

The teaching of computer science involves many subjects that form the basis for an effectivelearning. The lack of adequate educational resources makes difficult to present such subjectsclearly, due to the dynamics and complexity of them. The teaching of subjects related to thecontent of memory hierarchy and virtual memory are challenging, because both present distinctaspects, such as: structural, functional and performance. Many approaches have been studiedto make the teaching of these aspects more attractive. One of these approaches considers thedevelopment and application of Open Educational Resources (OER). OER have been successfullyapplied to help the teaching and learning of challenging issues. Even knowing the possibility ofusing OER, many contents do not use such resources. This work presents the transformation ofthe Amnesia simulator in an OER to make easier the teaching and learning of the virtual memorysubject, simulating structural, functional and performance aspects. The focus of this work isto improve the Virtual Memory teaching with the help of the OER Amnesia. We developedteaching materials to help teachers and students with class plans, tutorial of utilization and textwith theoretical content, which are available along with the OER Amnesia. In order to verify theimprovement in teaching and learning were conducted three experiments with undergraduate andgraduate students, applying quantitative and qualitative evaluations. The experiments followeda similar experimental basis, but each experiment had its particularity in the application andanalysis of results. The experiments show a considerable progress in the subject virtual memorylearning among the students. In the first experiment, it was possible to observe a 28.8% ofimprovement in the quantity of hits by students. In the second experiment it was possible tocompare results of students who used the OER Amnesia with students who had no class betweenthe two tests applied. The results of the third experiment show improvements of up to 180% inthe amount of hits, when using Amnesia, for those students with difficulties (demonstrated intheir notes), where the use of Amnesia was more significant.

Key-words: Virtual memory, Open Educational Resources, Education, Amnesia.

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