TouchéWeb - Um Ambiente de Aprendizagem Colaborativa para suporte à M-Learning

Discente: José Oswaldo Cavalcante da Silva Filho Orientador: Leandro Dias da Silva

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Trabalho de Conclusão de Curso

TouchéWeb - Um Ambiente de Aprendizagem
Colaborativa para suporte à M-Learning

José Oswaldo Cavalcante da Silva Filho
jocmail@gmail.com

Orientador:
Leandro Dias da Silva

Maceió, Março de 2012

José Oswaldo Cavalcante da Silva Filho

TouchéWeb - Um Ambiente de Aprendizagem
Colaborativa para suporte à M-Learning

Monografia apresentada como requisito parcial para
obtenção do grau de Bacharel em Ciência da Computação do Instituto de Computação da Universidade Federal de Alagoas.

Orientador:

Leandro Dias da Silva

Maceió, Março de 2012

Monografia apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em
Ciência da Computação do Instituto de Computação da Universidade Federal de Alagoas,
aprovada pela comissão examinadora que abaixo assina.

Leandro Dias da Silva - Orientador
Instituto de Computação
Universidade Federal de Alagoas

Ex1 - Examinador
Instituto de Computação
Universidade Federal de Alagoas

Ex2 - Examinador
Instituto de Computação
Universidade Federal de Alagoas

Maceió, Março de 2012

Resumo
O crescimento no número de usuários que utilizam dispositivos móveis e a constante evolução tecnológica desses dispositivos, proporcionam uma maior qualidade nos recursos computacionais em ambientes de sala de aula. Esses recursos podem se tornar excelentes ferramentas de auxílio à alunos e professores no processo de ensino/aprendizagem.
É proposta a união dos conceitos de Mobile Learning (M-Learning) e Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) para criar através de um ambiente colaborativo, juntamente com a ferramenta M-Learning Touché, uma plataforma de aprendizado colaborativo
que seja utilizada como um recurso tecnológico aos métodos tradicionais de ensino em sala
de aula, redirecionando os recursos dos dispositivos móveis dos alunos para uso educacional.
Foi criado um ambiente colaborativo assíncrono, baseado em tecnologias web, denominado TouchéWeb, para ser integrado à ferramenta M-Learning Touché, ofertando aos usuários a possibilidade de interagirem com o compartilhamento de diagramas hipermídia, criados através da ferramenta, e realizarem discussões de aprendizado.

Abstract
The growing number of users using mobile devices and the (constantly) evolving technology
of these devices, provide a higher quality of computational resources in classroom environments. These resources can become great tools to aid students and teachers in the teaching/learning process.
In this work, is proposed the union of the concepts of Mobile Learning (M-Learning)
and Computer Supported Collaborative Learning (CSCL) to create, through a collaborative
environment, together with the Touché M-Learning tool, a collaborative learning platform to
be used as a technological resource to the traditional methods of teaching in the classroom,
redirecting the resources of the students mobile devices for educational use.
A web-based asynchronous collaborative learning environment has been developed,
called TouchéWeb, to be integrated with the Touché M-Learning tool, offering users the
ability to interact with the sharing of hypermedia diagrams, created through the tool, and
promote discussions of learning.

Agradecimentos
Na verdade, eu certamente precisaria de um volume muito maior do que este trabalho inteiro para agradecer ao meu Melhor Amigo por tudo o que Ele tem feito por mim todos estes
anos. Jesus, dedico em agradecimento a Você não só este trabalho, mas a minha vida inteira.
Se cheguei aqui, o fiz por Você, com Você e para Você. A Você, tudo.
Agradeço a minha família querida e preciosa. Agradeço a minha mãe (Leila Cavalcante)
por todo amor em mim depositado e por lutar com tanto afinco por meu bem-estar. A Senhora não tem ideia do quanto a amo. Agradeço aos meus irmãos (Antônio Omena e Ryanne
Thalita) por me suportarem, as minhas tias queridas (Josélia Cavalcante e Nubia Cavalcante)
por tanto carinho. Para vocês eu nunca cresço e ainda tenho sete anos. Agradeço a minha
mãe ’Tia Lene’ - como eu queria que você pudesse ler esses agradecimentos. Se cresci com
algum caráter ou valor de vida, devo isso a você tia. De baixinha, só o tamanho. É chorando,
que agora agradeço ao seu amor. Sentirei saudades suas até o último de meus dias. A todos
os meus tios e minha Voinha sarada, obrigado.
Agradeço a minha amada família do pequeno grupo Por Amor, pelo abrigo. Tenho aprendido muito com todos vocês durante estes anos e se há algo nesta vida pelo qual sou grato
a Deus, é por tê-los. Em especial, agradeço a Deise Albuquerque pelo amor sem igual, e
não encontro palavra mais real para relacioná-la do que amor. Amor é a sua cara. Por todas
as lágrimas enxugadas, todas as dores suportadas, pela paciência e pelo perdão, mas principalmente, por tudo em Cristo que juntos descobrimos. Minhas maiores aventuras estão
guardadas no seu coração. Agradeço a João Pedro e Rosângela, Diogo e Lidiane, Gustavo
e Débora, Cristiane Gavazza, Ingrid e Gabi, Kelly e Paulo, Lili e Thauan, Grayce (meu botão anti-stress), Maria Aparecida (obrigado pelas dicas e por ser uma cristã sincera), Mayra
Resende, Daniel e Cecília, Jamille Taniele e Ana Luiza (meus presentes), Natanio, Anderson
Luciano, e a todos os demais, obrigado pelas orações, os joelhos emprestados e em especial
pelo espaço que me deram no coração de cada um.
Agradeço a todos os meus colegas de faculdade e a todos membros do COMPE. Em especial ao meu amigo Felipe Carlos - Ptcho, sua amizade cristã fez esses anos valerem a pena.
Agradeço a Marcelo, Regina e Flor pela dedicação e zelo. Vocês têm todo o meu respeito.
Agradeço ao meu orientador professor Doutor Leandro Dias da Silva, por todas as oportunidades e ao CNPq por me proporcionar as condições necessárias para a realização deste
trabalho.
iii

José Oswaldo Cavalcante da Silva Filho

“Deus deseja que a Bíblia seja lida por homens de ciência como também por pessoas que não
têm essas maneiras estranhas de pensar.”
Donald Ervin Knuth

Conteúdo
Lista de Figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
1 Introdução
1.1 Problemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Estrutura da Monografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2 Fundamentação Teórica
2.1 Computação Móvel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1 Computadores Móveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Aplicações Móveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Mobile Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 D-Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 E-Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3 M-Learning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Colaboração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Computer Supported Cooperative Work . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 Computer Supported Collaborative Learning . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3 Ambientes de Aprendizagem Colaborativa . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3 Trabalhos Relacionados
3.1 NMobTec-EnvEdu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Uma ferramenta de aprendizagem móvel para melhorar as habilidades de gramática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 MoCoTo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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4 O TouchéWeb
4.1 A ferramenta móvel Touché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Arquitetura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Especificações do Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 Perfil de Usuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2 Sala Virtual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.3 Uploads (Diagramas Touché) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Implementação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1 Linguagens e Tecnologias Utilizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2 Modelagem de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3 O Framework CakePHP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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5 Cenário de Uso

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CONTEÚDO

vii

6 Conclusão e Trabalhos Futuros

Referências Bibliográficas

Lista de Figuras
2.1 Diagrama das modalidades de ensino segundo Georgiev et al. (2004) . . . . . .
3.1 Processo colaborativo do sistema educacional proposto por Cavus & Uzunboylu (2008) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Interfaces de colaboração móvel e web, para as atividades colaborativas propostas por Guerrero et al. (2010) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Captura de tela do uso da ferramenta Touché . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Visão da arquitetura geral em camadas da plataforma Touché . . . . . . . . . .
4.3 Layout do perfil de usuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Captura de tela do Perfil do Usuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 Layout da sala virtual colaborativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6 Captura de tela de uma Sala Colaborativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7 Exemplo de código QRCode gerado por API do Google . . . . . . . . . . . . . .
4.8 Diagrama Entidade-Relacionamento sem os atributos . . . . . . . . . . . . . .
4.9 Visão lógica da Base de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.10 Mapeamento de entidades conceituais para o padrão MVC no framework CakePHP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.11 Diagrama de Casos de Uso do usuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.12 Diagrama de Classes do Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Diagrama de atividades para o usuário colaborar um Diagrama hipermídia
Touché no TouchéWeb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Lista de usuários inscritos na Sala para o exemplo do Cenário de Uso abordado
5.3 Exemplo para o Cenário de Uso abordado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1
Introdução

O processo de contínua evolução dos sistemas computacionais tem mudado a maneira
como as pessoas interagem e compartilham suas atividades (Forman & Zahorjan, 1994).
Uma forma relativamente nova de interação através da tecnologia, onde diversos usuários
trabalham em conjunto para atingir um objetivo comum, deu origem à área de estudo Computer Supported Cooperative Work (CSCW), Grudin (1994). CSCW analisa a forma como grupos trabalham e procura descobrir como a tecnologia (especialmente de computadores) podem ajudá-los a trabalhar (Ellis & Rein, 1991).
O uso de dispositivos móveis em trabalhos cooperativos/colaborativos 1 , como tablets
e smartphones, somados às diversas tecnologias denominadas CSCW, tornam as atividades
e interações em grupo mais práticas. Segundo números da International Data Corporation
(IDC)2 , até 2015 cerca de 1,3 bilhão de pessoas usarão dispositivos móveis em suas atividades
de trabalho. Tal número representará 32,5% da população mundial economicamente ativa.
A utilização de dispositivos móveis, transformou a interação humana em múltiplas áreas
e causou diversos impactos significativos em termos de economia e praticidade, eliminando
limites territoriais de interação e de compartilhamento de recursos entre usuários.
É nesse âmbito, que os trabalhos colaborativos estão sendo visados numa sociedade cada
vez mais dependente de tecnologia. A massificação de dispositivos móveis, tornando-os
mais baratos, de fácil uso e aplicados ao contexto social, por meio de redes de compartilhamento, tem contribuído para os investimentos crescentes nessa área. Assim, a evolução das
ferramentas de apoio a edição colaborativa estão se tornando essenciais.
Um dos ramos de CSCW que pode receber contribuição de trabalhos colaborativos é a
educação, a essa área dá-se o título de Computer Supported Collaborative Learning (CSCL)
(Yi & Xiao-hui, 2010).
1

Segundo o Dicionário Aurélio, cooperação e colaboração são sinônimos

http://www.idc.com/

Introdução

Além dos ambientes virtuais de educação à distância disponíveis na internet, os usuários
de dispositivos móveis estão sendo direcionados ao meio educacional por meio de aplicações e ferramentas de apoio à Mobile Learning (M-Learning). Tablets e smartphones têm uso
crescente nos ambientes educacionais como ferramentas de auxílio no processo de ensino e
aprendizagem. Gustavo & Miguel (2004) chega a definir o termo Mobile Computer Supported
Collaborative Learning (MCSCL) à esse contexto.
Checco (2008) afirma que a colaboração é a forma de trabalho em grupo mais efetiva
e Gustavo & Miguel (2004) usa o termo Aprendizado Colaborativo quando, a colaboração é
utilizada para auxiliar o aprendizado de conteúdo entre estudantes. O aprendizado colaborativo interfere diretamente na motivação do aluno (Gustavo & Miguel, 2004).
As perspectivas de aprendizado por dispositivos móveis são, por sua vez, o ambiente
onde tecnologias colaborativas apresentam um excelente emprego (Roschelle & Pea, 2002).
A possibilidade de manter os usuários reunidos num mesmo ambiente virtual, ainda que
separados fisicamente, onde possam compartilhar suas atividades e contribuir no desenvolvimento mútuo, e a capacidade de utilizar esse serviço a qualquer momento e em qualquer
lugar, é bastante atrativa tanto aos estudantes e educadores, quanto às instituições de ensino
e mesmo ao mercado crescente (Cavus & Uzunboylu, 2008). É exatamente esta a proposta
do paradigma M-Learning.
A ferramenta de apoio a M-Learning Touché, desenvolvida no Laboratório de Computação Pervasiva (COMPE), pertencente ao Instituto de Computação da Universidade Federal
de Alagoas, tem todas as potencialidades essenciais de uma aplicação M-Learning colaborativa: “O uso do Touché evidencia as melhorias que um aparelho móvel pode ofertar para
o ensino e aprendizagem, visto que a sua utilização amplia os meios de aquisição do conteúdo e da troca da informação, aumentando a praticidade. São ofertados recursos como
anotações rápidas, gravações de áudio e vídeo e associação de todos estes itens num único
diagrama, por intermédio de um único software, o Touché, mantendo assim, a semântica da
relação entre os objetos.” (Neto et al., 2010)
Este trabalho apresenta um Ambiente de Aprendizagem Colaborativa para apoio à MLearning denominado TouchéWeb a ser integrado à ferramenta Touché.

Neste ambi-

ente, os usuários podem enviar seus próprios diagramas elaborados na ferramenta Touché,
recomendá-los a outros usuários, obter novos diagramas, e interagir em salas virtuais específicas com outros usuários, para realizar atividades colaborativas de aprendizagem.

1.1 Problemática
A ferramenta M-Learning Touché, teria suas capacidades significativamente ampliadas para
dar auxílio ao processo de ensino/aprendizagem, se possuísse suporte à métodos colaborativos entre seus usuários, por meio de um ambiente colaborativo onde alunos e educadores

Introdução

possam trocar informações e os conteúdos gerados através da ferramenta.
Atualmente, os usuários podem criar seus diagramas hipermídia, mas não possuem uma
forma prática e eficaz de realizar aprendizado colaborativo com os demais usuários da ferramenta. Assim, os usuários ficam limitados ao que eles podem criar sozinhos, mas não
contribuem na construção de conhecimento com colegas e educadores. O Ambiente de
Aprendizagem Colaborativa a ser apresentado neste trabalho, contempla essa carência, e
trata a problemática exposta nos seguintes tópicos:
• Criação de uma plataforma educacional colaborativa M-Learning para suporte aos
métodos tradicionais de ensino;
• Abertura de possibilidades de integração com outros sistemas de apoio educacional
existentes na própria Universidade, mas que não contam com uma plataforma colaborativa de tecnologias móveis;
• Estimular a interação dos estudantes com aprendizado cooperativo/colaborativo;
• Absorver parte do uso dos dispositivos e tecnologias móveis disponíveis,
direcionando-os ao uso educacional e colaborativo.

1.2 Objetivos
Este trabalho tem por objetivo a criação de um Ambiente de Aprendizagem Colaborativa de
apoio à M-Learning denominado TouchéWeb, que se integre à ferramenta M-Learning Touché, formando uma Plataforma de Aprendizagem Colaborativa para ser usada por usuários
de dispositivos móveis.
Trabalhando colaborativamente na construção de conhecimento por meio de dispositivos móveis, como tablets e smartphones, os usuários da ferramenta podem gerar conteúdo
com diversos tipos de mídia - fotos, vídeos, áudios, notas de texto e desenhos - que sejam facilmente adquiridos por meio do TouchéWeb e utilizados por outros usuários na construção
de conhecimento.
Assim, o TouchéWeb visa a ser um meio facilitador no processo de ensino/aprendizagem
para realizar trabalhos colaborativos que complementem os métodos usuais de ensino, ofertando aos usuários recursos de interação e compartilhamento de um Ambiente de Aprendizagem Colaborativa.

1.3 Estrutura da Monografia
A estrutura da monografia aqui apresentada é a que segue:

Introdução

Capítulo 2 - Fundamentação Teórica: Apresenta a descrição de alguns conceitos utilizados
por este trabalho, para que tenha sua leitura facilitada;
Capítulo 3 - Trabalhos Relacionados: Aborda o estado da arte através de trabalhos que têm
semelhanças a este;
Capítulo 4 - O TouchéWeb: Descreve como o TouchéWeb foi construído, sua arquitetura,
modelagem de dados, linguagens e tecnologias utilizadas;
Capítulo 5 - Cenário de Uso: Demonstra através de um breve cenário, o uso do TouchéWeb
com a aplicação móvel Touché para realização de atividades colaborativas de aprendizagem;
Capítulo 6 - Conclusão e Trabalhos Futuros: Apresenta resultados, conclusões e trabalhos
futuros.
E por fim, temos a apresentação das Referências Bibliográficas utilizadas.

2
Fundamentação Teórica

A fim de ter uma melhor compreensão do trabalho, a seguir serão apresentados alguns conceitos fundamentais envolvidos. Com esse propósito, serão tratados os aspectos essenciais
que trazem impactos significativos no uso de dispositivos móveis para trabalhos colaborativos de aprendizagem. Classificaremos os dispositivos usados e as áreas da computação
que estudam trabalhos colaborativos e cooperativos. Outros temas abordados são as categorias de aprendizado por tecnologias digitais, onde encontramos M-Learning nesta divisão
e, finalmente, a base teórica para Ambientes de Aprendizagem Colaborativa.

2.1 Computação Móvel
O uso de computadores portáteis (dispositivos móveis como tablets, smartphones e PDA’s),
capacitados para redes sem fio irá revolucionar a maneira como nós usamos computadores
(Forman & Zahorjan, 1994). Vê-se essa afirmação sendo cumprida de modo exímio e superando expectativas. Estamos no ponto de transição do uso dos computadores pessoais desktops - para uma maioria de usuários providos de dispositivos móveis. Em apenas um
ano, o número de usuários de internet móvel quase dobrou no Brasil1 , e no mundo como
um todo, a compra de smartphones já supera a compra de computadores2 .
Esse crescimento pode alcançar os ambientes educacionais, e o uso de dispositivos móveis pode tornar-se uma poderosa ferramenta complementar aos métodos tradicionais de
ensino. Mas, é importante salientar a necessidade de investimentos em pesquisa e desenvolvimento, tendo em vista que tecnologias móveis são mais complexas que outros tipos de
ambientes de Tecnologias da Informação, isto inclui não apenas hardware (dispositivos móveis) e software (interface e aplicações que são executadas nestes dispositivos), mas também
1

http://agenciabrasil.ebc.com.br/noticia/2012-01-26/numero-de-usuarios-de-internetmovel-no-pais-quase-dobra-em-2011-diz-ministro
2
http://www.canalys.com/newsroom/smart-phones-overtake-client-pcs-2011

Fundamentação Teórica

as redes de comunicação que possibilitam a maioria dos serviços móveis (Benbunan-Fich &
Benbunan, 2007; Jarvenpaa et al., 2003).
Como define Forman & Zahorjan (1994), Computação Móvel destina-se ao uso de computadores portáteis capacitados para redes sem fio, e possui três propriedades essenciais:
comunicação, mobilidade e portabilidade.
Comunicação Wireless: Computadores móveis requerem acesso a redes sem fio e devem
lidar com consequentes desvantagens. A comunicação dos computadores portáteis
por redes sem fio, está sujeita a obstáculos ao redor do dispositivo, bloqueios de sinal
e introdução de ruídos. Como resultado, a comunicação sem fio é caracterizado por
larguras de banda mais baixas, maiores taxas de erro, e desconexões mais frequentes.
Mobilidade: A habilidade de manter-se conectado a rede enquanto transita entre várias localidades. Quando um endereço de computador móvel da rede muda de forma dinâmica, a sua localização atual afeta os parâmetros de configuração, bem como respostas
às consultas dos usuários, e o caminho de comunicação cresce à medida que vagueia
longe de um servidor.
Portabilidade: A concepção de computadores móveis leva em consideração aspectos que
lhes tornem portáveis: pequenos, leves, duráveis, operacionais sob amplas condições
ambientais, e exigindo o uso mínimo de energia para bateria de longa duração. Concessões podem ser feitas em cada uma destas áreas para melhorar sua funcionalidade,
mas em última análise, o usuário deve ter vantagens que sobrepujem o problema de
carregar o dispositivo.
Os aspectos dessas propriedades - tendo em conta que comparados aos desktops, os
computadores portáteis possuem recursos escassos de hardware, como poder de processamento, memória e armazenamento - geram impactos significativos no uso dos dispositivos para ambientes colaborativos de aprendizagem, impactos que precisam ser tratados e
explorados.

2.1.1 Computadores Móveis
É impossível utilizar Mobile Learning sem o uso dos dispositivos móveis (Georgiev et al.,
2004). De acordo com sua conexão de rede, eles podem ser divididos em 3 grupos: Nômades,
Celulares e Pervasivos (Lytras & Naeve., 2007; Neto, 2012).
Nômades: Não precisam de conexão com a Internet enquanto estão migrando de uma rede
para outra. Um típico exemplo dos nômades é o notebook utilizado para se conectar
com a Internet, em casa e no trabalho, não existindo a necessidade de permanecer
conectado enquanto o usuário esta se movendo do trabalho pra casa;

Fundamentação Teórica

Celulares: Permitem conexão constante com a central de telefonia e comunicações sem a
necessidade de cabos. Para a comunicação celular as redes são organizadas em células, onde cada célula está localizada adjacentemente a um conjunto de outras células.
Todas as células possuem uma estação base a qual provê conectividade para os nós
que se encontram dentro dela. Por isso, os celulares podem mover-se por diferentes células e manter-se conectados à estação base, conseguindo, assim, permanecer
usando a Internet mesmo em movimento.
Pervasivos: Pode ser compreendido pela falta de uma infraestrutura de rede fixa. Cada nó
pervasivo, a medida que se aproxima de um outro, deve estabelecer conexão diretamente com esse outro nó.

2.1.2 Aplicações Móveis
A evolução dos softwares para dispositivos móveis é fator decisivo para o sucesso da Computação Móvel. Graças ao desenvolvimento de aplicações wireless, telefones celulares são usados para muito mais do que somente comunicação por voz. O potencial de novas aplicações
móveis, juntamente com o ambiente técnico de celulares e os desafios comportamentais
de novos usuários, oferecem uma área fértil para pesquisa e desenvolvimento (BenbunanFich & Benbunan, 2007). Benbunan-Fich & Benbunan (2007) analisa também os aspectos
cognitivos dos usuários para a utilização das aplicações móveis, e como os desenvolvedores
devem suprir essas necessidades.
O mercado de software para dispositivos móveis está em grande crescimento. As maiores
empresas de tecnologia da atualidade, como Google, Apple, Samsung e Blackberry, mantém
lutas competitivas e mesmo judiciais para se firmarem neste mercado promissor.
Além do lançamento de novos dispositivos que mostram contínua evolução de hardware, são feitos grandes investimentos na abertura de lojas online de aplicações. Esse mercado conta, além da criação das aplicações por núcleos de pesquisa e desenvolvimento das
próprias empresas, com a participação do envio de aplicações de terceiros, criadas pelos
próprios usuários das plataformas ou por empresas especializadas em aplicações móveis.

2.2 Mobile Learning
Graças ao crescimento contínuo das tecnologias de comunicação e informação, é possível
testemunhar um rápido progresso no desenvolvimento de tecnologias educacionais (Georgiev et al., 2006).
A adaptação do ensino à distância (D-Learning) pelo surgimento das redes de computadores, deu origem a novas abordagens e metodologias de aprendizado digital, como o Mobile Learning (M-Learning), que foram aprimoradas e passaram a aproveitar as vantagens

Fundamentação Teórica

que as tecnologias de comunicação e informação oferecem. M-Learning é visto como um
complemento às abordagens de D-Learning (Wains & Mahmood, 2008).

2.2.1 D-Learning
O ensino à distância surgiu no início do século XIX na Universidade de Chicago, baseada em
correspondências de correio, e oferecia oportunidades educacionais para aqueles que não
estavam entre a elite e que não podiam pagar por uma residência de tempo integral em uma
instituição educacional (Lopes & Cortes, 2007).
Wains & Mahmood (2008) apresenta a definição de educação a distância como uma
forma de ensino/aprendizagem, em que os participantes estão separados por distâncias físicas, de tempo e de recursos. Traz consigo vantagens atrativas, como comodidade ao ambiente de estudo particular do aluno e horários de estudo. No entanto, em sua forma tradicional, apresenta problemas quanto a motivação do estudante, e problemas de interação
entre alunos e professores, o que pode prejudicar gravemente o processo de ensino/aprendizagem.
Uma saída para as desvantagens naturais do D-Learning, se desenvolveu em consequência dos avanços das tecnologias de comunicação e informação. O ensino a distância tradicional, passou a ser intermediado pela tecnologia, dando surgimento ao E-Learning, que
se difundiu amplamente pela criação das redes de computadores e a expansão da Internet
(Lopes & Cortes, 2007).

2.2.2 E-Learning
No passado, o termo Eletronic Learning (E-Learning) referia-se a qualquer método de aprendizado que usava métodos de transmissão eletrônica. Com o advento da Internet entretanto,
E-Learning evoluiu e o termo é agora mais comumente usado para referir-se a cursos online
(Monahan et al., 2008).
Formas primitivas em E-Learning incluíam CD-Roms e várias fontes de conhecimento na
Internet, onde usuários podem acessar informações e trabalhar por seu próprio ritmo. Isto
progrediu para cursos e Sistemas Gerenciais de Aprendizado, que provêm grande suporte a
tutores e estudantes (Monahan et al., 2008).
E-Learning tornou-se uma ferramenta amplamente utilizada para ensino e formação
acadêmica, em indivíduos e ambientes corporativos. É uma maneira conveniente e barata
de adquirir conhecimento (Zhang & Gao, 2007).
Atualmente E-Learning é bastante difundido em cursos de formação a distância por
meio de plataformas de aprendizado como Moodle3 , Sakai4 , e AulaNET.
Zhang & Gao (2007) divide E-Learning em Síncrono e Assíncrono:
3
4

http://moodle.org/
http://sakaiproject.org/

Fundamentação Teórica

E-Learning Síncrono: É muito similar a sala de aula tradicional em que seus estudantes se
encontram em um tempo particular via áudio, streaming de vídeo ou em uma sala
de chat, tirando a flexibilidade de tempo que é geralmente uma grande vantagem do
E-Learning.
E-Learning Assíncrono: Permite aos estudantes trabalhar em seu próprio ritmo como eles
se comunicam periodicamente com o instrutor. É mais frequentemente usado em
corporações e ambientes de faculdades.
Zhang & Gao (2007) traz também a observação de que o uso de E-Learning requer muita
paciência, motivação, auto-confiança, dedicação e conhecimento geral do uso do computador e também o fato de que alguns indivíduos tornam-se frustrados com o uso de ELearning. Estas implicações são nítidas consequências da diferença de interação a que os
estudantes estão acostumados, com a presença física do professor e dos colegas de sala.
Atualmente, E-Learning pode ser combinada com a Computação Móvel criando o paradigma M-Learning, melhorando a cooperação entre estudantes e professores (Lopes & Cortes, 2007).

2.2.3 M-Learning
Na literatura, há diferentes definições para M-Learning. Alguns consideram M-Learning baseado apenas em wireless e Internet. Neste trabalho entretanto, adotaremos a definição
de M-Learning que inclui a habilidade de aprender em qualquer lugar e a qualquer hora
sem conexão física permanente a redes cabeadas (Georgiev et al., 2004; Wains & Mahmood,
2008).
O termo se originou de um projeto direcionado a ajudar jovens estudantes na Europa que
estavam fora de instituições educacionais devido ao baixo grau de instrução e também para
desenvolver material de aprendizagem que pudesse ser executado em dispositivos portáteis
(Wains & Mahmood, 2008).
Segundo (Wains & Mahmood, 2008), Mobile Learning é visto como um complemento
à abordagem tradicional de ensino a distância, e dá aos alunos liberdade de tempo e de
lugar específico de aprendizado. É um tipo de E-Learning que mistura tecnologias wireless
e móvel, para a experiência de aprendizado. Gustavo & Miguel (2004); Jipping et al. (2001)
também acredita que dispositivos móveis podem ser usados nos métodos tradicionais de
ensino em sala de aula e que eles podem representar novas plataformas para métodos de
ensino robustos e exclusivos.
Georgiev et al. (2004) aborda a existência de dispositivos e tecnologias para realização
de M-Learning como um novo estágio do progresso de D-Learning e E-Learning. Tal visão
da posição de M-Learning como parte de E-Learning e D-Learning pode ser observada na
figura 2.1.

Fundamentação Teórica

Figura 2.1: Diagrama das modalidades de ensino segundo Georgiev et al. (2004)
Basicamente, o M-Learning faz uso das tecnologias de redes sem fio, dos novos recursos fornecidos pela telefonia celular, de linguagens como XML, JAVA, WAP, dos serviços de
correio de voz, serviços de mensagens curtas (SMS), da capacidade de transmissão de fotos,
serviços de e-mail, multimedia message service (MMS) e provavelmente em pouco tempo
estará disponível o uso de vídeo sob demanda (Pelissoli & Loyolla, 2004).
Como é ressaltado por Neto (2012), segundo Georgiev et al. (2004); Marghescu (2007)
algumas das vantagens do M-Learning são:
• Celulares podem ser usados em todos os lugares e todo o tempo;
• A maioria dos celulares são mais baratos do que os convencionais computadores pessoais (PCs);
• Os celulares são mais leves e menores do que os PCs;
• M-Learning é baseado em tecnologias modernas que a maioria dos alunos usam no
dia-a-dia;
• Auxilia o estudante a aprender em um maior período de tempo;
Apesar das vantagens promovidas pelo paradigma M-Learning, Shudong & Higgins
(2005) ressalta suas limitações, tais como: Telas pequenas e de baixas resoluções, limitações de entrada no que diz respeito ao uso tradicional do teclado e às tecnologias de conversão de áudio em texto ainda não serem totalmente funcionais e maduras, limitações de
acesso a internet, falta de padronização e compatibilidade entre as diversas tecnologias que
M-Learning se utiliza.
Entretanto, a maior parte das ressalvas de Shudong & Higgins (2005) referem-se a questões técnicas de tecnologias e dispositivos mais antigos, e que em alguns anos foram ra-

Fundamentação Teórica

pidamente substituídos por outros mais aprimorados. Os aspectos mais relevantes de MLearning estão nas implicações cognitivas do trabalho colaborativo, a troca e construção do
conhecimento comum entre seus participantes (Gustavo & Miguel, 2004) e as relações sociais dentro do grupo (Adams & Hamm, 1996).
Em realidade, a tela pequena não deveria ser um problema, e de fato não é uma barreira
para o trabalho colaborativo (Gustavo & Miguel, 2004; Cole & Stanton, 2003). Além disso,
surgimento de dispositivos de telas mais confortáveis como os tablets, tecnologias mais padronizadas e integradas, métodos de entrada mais sofisticados como teclados virtuais mais
amplos e amigáveis, novos recursos de hardware com maior poder de processamento e memória, e a evolução das tecnologias de conversão de voz, têm amenizado significativamente
essas limitações, de modo que os próprios usuários se sentem naturalmente confortáveis
para usar seus dispositivos como recurso educacional e geram demanda por investimentos
em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias mais sofisticadas.
O mercado móvel têm demonstrado a clara migração dos tradicionais computadores
pessoais para uma maioria de usuários de dispositivos móveis. O número de celulares, tablets e outros dispositivos móveis vão superar o número de humanos este ano, de acordo
com análise da Cisco5 , e em 2016, a previsão é de que existam 10 bilhões desses aparelhos
espalhados pelo mundo. O consumo de tablets aumentou em 2011 – triplicando para 34
milhões de dispositivos. Em 2016, a previsão é de que os tablets representem 10% do tráfego móvel global. Portanto, escassez tecnológica não será uma barreira para o avanço de
M-Learning.

2.3 Colaboração
Checco (2008) enfatiza: O mais efetivo nível de relacionamento de trabalho notável é a colaboração. Colaboração é a comunicação que resulta em sinergia. Existe em diversas formas
tais como: reuniões face a face, diálogos por telefone, conferências, seminários e toda vídeoconferência. (Checco, 2008).
A colaboração efetiva, por sua vez, requer que as pessoas compartilhem informações (Ellis & Rein, 1991). Assim, com a sofisticação de tecnolgias de comunicação e informação, as
formas tradicionais de colaboração ganham novas perspectivas através do suporte computacinoal. Baseada em computação, a colaboração assume novas características e diferentes
ramificações. Para o presente trabalho, Computer Supported Cooperative Work (CSCW ) e
Computer Supported Collaborative Learning (CSCL), são as áreas da Colaboração Suportada
por Computação de interesse.
5

http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_
paper_c11-520862.html

Fundamentação Teórica

2.3.1 Computer Supported Cooperative Work
O termo surgiu em 1984, em um workshop, onde um grupo de vinte pessoas de diferentes
áreas, tinha um interesse comum em como as pessoas trabalham. Eles queriam explorar
o papel da tecnologia em um ambiente de trabalho, então adotaram o termo “Computer
Supported Cooperative Work” para descrevê-lo (Grudin, 1994).
Ellis & Rein (1991) observa CSCW como um campo multidisciplinar vindo da convergência de tecnologias computacionais e outras formas de comunicação eletrônica, inserido na
forma como as pessoas interagem. CSCW observa como grupos trabalham e procura descobrir como a tecnologia (especialmente de computadores) pode ajudá-los em seu trabalho.
Seu objetivo é dar assistência a grupos em comunicação, colaboração e coordenação de suas
atividades (Ellis & Rein, 1991).
CSCW pode ser definido como: sistemas baseados em computação (Computer-Based
systems) que dão suporte a grupos de pessoas inseridas em uma tarefa comum (ou objetivo)
e que provê uma interface para um ambiente compartilhado; As noções de tarefa comum e
ambiente compartilhado são cruciais para esta definição. (Ellis & Rein, 1991)
A aplicação de CSCW no campo de ensino e aprendizagem é conhecida como Computer
Supported Collaborative Learning (Yi & Xiao-hui, 2010).

2.3.2 Computer Supported Collaborative Learning
Collaborative Learning pode ser definida como o trabalho da união de um grupo de aprendizes em busca de um objetivo acadêmico, através de tarefas ou atividades, que devem ser
desenvolvidas por ambos: um mediador cognitivo (geralmente um tutor ou professor) e pelo
grupo de aprendizes (Adams & Hamm, 1996; Hurtado & Guerrero, 2011). Essa definição entretanto, não reflete uma das questões considerada a mais relevante neste tipo de atividade:
as relações sociais dentro do grupo (Adams & Hamm, 1996).
Como observa Gustavo & Miguel (2004), de acordo com Dillenbourg P. (1999), o objetivo da aprendizagem colaborativa (CL - Collaborative Learning) é auxiliar o ensino em um
objetivo educacional específico através de uma atividade coordenada e compartilhada, por
meio de interações sociais entre o membros do grupo. Computer Supported Collaborative
Learning (CSCL) portanto, pode ser visto como a realização de Collaborative Learning por
meio de métodos e recursos computacionais.
Gustavo & Miguel (2004) afirma que Collaborative Learning é visto como um estímulo
para o desenvolvimento cognitivo, através de sua capacidade para estimular a interação social e o aprendizado entre os membros do grupo. Gustavo & Miguel (2004) traz também
abordagens teóricas para avaliação de atividades colaborativas de aprendizado:
• A presença de conflitos (de ideias, conceitos e conhecimentos), e portanto, a necessidade de negociação (trabalho em grupo) para resolvê-los;

Fundamentação Teórica

• A importância de coordenação e interatividade;
• Comunicação entre os participantes.
É importante mostrar que CL deve ser visto como uma parte complementar do aprendizado tradicional (Hurtado & Guerrero, 2011) e que o trabalho em grupo exclusivamente
não melhora o ensino, é preciso que aconteça a interação entre os alunos e o professor, o
uso da ferramenta adequada e a disposição para trabalhar em equipe para que o ensino e
o aprendizado possa ser alcançado (Hurtado & Guerrero, 2011; Neto, 2012). Com o uso de
ferramentas móveis, Gustavo & Miguel (2004) utiliza o termo Mobile Computer Supported
Collaborative Learning, que se serve das propriedades de CSCL.
CSCL expande o conceito de Collaborative Learning, com novas perspectivas devido ao
suporte computacional e recursos de rede. Dessa forma, o aprendizado colaborativo perde
restrições físicas de local, e os estudantes podem aprender colaborativamente a qualquer
horário que lhes seja mutuamente conveniente e em seus ambientes pessoais de estudo.

2.3.3 Ambientes de Aprendizagem Colaborativa
Como é dito por Ellis & Rein (1991), a colaboração efetiva requer que as pessoas compartilhem informações. Gustavo & Miguel (2004) ressalta que é de importância crítica transferir
informações efetivamente da rede de dispositivos móveis para a rede social. Para isto, é necessário um projeto de interface eficiente para atividades MCSCL.
Jipping et al. (2001) argumenta que a colaboração e aprendizado irá ocorrer somente se a
tecnologia é projetada para adaptar-se ao contexto de uso para o qual é pretendido. Com um
projeto inapropriado, uma interface móvel pode igualmente provar ser uma barreira para o
aprendizado (Gustavo & Miguel, 2004).
Para Konstantinidis et al. (2009); Bouras & Tsiatsos (2006), um Ambiente de Aprendizagem Colaborativa é um ambiente em que:
• O usuários participantes tem diferentes papéis e privilégios;
• As interações educacionais no ambiente transformam o simples espaço virtual num
espaço de comunicação;
• A informação no ambiente é representada em múltiplas formas que podem variar de
um simples texto a gráficos tridimensionais (3D);
• Estudantes não são usuários passivos mas podem interagir com cada outro participante e com o ambiente virtual;
• O sistema que suporta o ambiente integra múltiplas tecnologias;
• A possibilidade de implementar múltiplos cenários de aprendizagem é suportada;

Fundamentação Teórica

• Elementos reconhecíveis do mundo real são visualizados.
Jipping et al. (2001), acredita que diversos conceitos fundamentais devem ser desenvolvidos e implementados (Gustavo & Miguel, 2004):
• Estudantes precisam se tornar donos de seus próprios ambientes computacionais. O
estudante precisa ser o centro de um ambiente computacional - não o computador;
• A informação precisa procurar o aluno, não o contrário. Se o aluno deve ser o centro
do ambiente computacional, é preciso direcionar as informações para os alunos;
• As ferramentas usadas no ambiente computacional precisam naturalmente ser uma
extensão do uso do computador pelo aluno. Alunos irão se adaptar ao computador
quando as novas ferramentas forem extensões naturais de sua experiência;
• Computação precisa capacitar o estudante para se tornar naturalmente parte de uma
comunidade maior. Deve-se usar a tecnologia disponível para gerar a comunidade.

3
Trabalhos Relacionados

Encontramos na literatura uma ampla gama de trabalhos sobre Ambientes Colaborativos e
Ferramentas de Apoio a M-Learning apresentados entretanto, de modo difuso. São apresentados neste capítulo, alguns trabalhos que possuem similaridades com o ambiente colaborativo proposto. Tendo em vista esse objetivo, serão feitas breves descrições e comparações
entre o TouchéWeb e os demais trabalhos.

3.1 NMobTec-EnvEdu
Cavus & Uzunboylu (2008) apresenta a união dos conceitos de Ambientes Colaborativos e
tecnologias móveis para criação de um Ambiente Colaborativo M-Learning que dê suporte
a colaboração de imagens e discussões entre os estudantes.
O sistema entretanto, não possui uma aplicação móvel pela qual os estudantes possam
armazenar o material de aprendizado. Em lugar de uma aplicação móvel, o sistema utiliza
a infraestrutura de rede e serviços móveis, e trata diferentes tecnologias para promover a
colaboração e envio do material de aprendizado adquirido pelo estudante.
Há três atores principais na colaboração proposta por Cavus & Uzunboylu (2008): O
grupo de estudantes, um moderador e um administrador.
O conteúdo é intermediado pelo Moderador que seleciona que conteúdo enviado pelos
estudantes será utilizado para colaboração. Como não há uma aplicação móvel, imagens
são capturadas pelos diferentes softwares disponíveis nos dispositivos móveis dos estudantes, e eles então, devem enviá-las ao Moderador por Multimedia Message Services (MMS). O
Moderador seleciona as imagens úteis e envia ao Administrador, que finalmente envia essas
imagens ao website. Os estudantes se conectam ao website por seus dispositivos e revisam
as imagens exibidas online. Eles então enviam comentários ao Moderador sobre o material
que foi enviado e selecionado, através de Short Message Service (SMS). Os comentários são

Trabalhos Relacionados

enviados ao website. Os estudantes utilizam a seguir, o software Windows Live Messenger disponível em seus dispositivos para revisarem as imagens colaborativamente e sugestionam
soluções para os problemas apresentados, e contam também com a participação do Moderador para ajudar os estudantes. Todas as discussões são salvas no laptop do moderador
para referências futuras. Os resultados são enviados ao website e finalmente os estudantes
podem seguir os resultados disponibilizados.
O processo colaborativo descrito, pode ser sumarizado na figura 3.1.

Figura 3.1: Processo colaborativo do sistema educacional proposto por Cavus & Uzunboylu
(2008)
Por não possuir uma aplicação móvel que agregue o conteúdo a ser compartilhado,

Trabalhos Relacionados

NMobTec-EnvEdu torna-se dependente de uma grande gama de diferentes tecnologias
(MMS, SMS, emails, etc.). Isso torna o sistema bastante fragmentado, dependente de várias linguagens, de difícil atualização e de muito controle sobre os envios dos usuários, o
que pode comprometer o processo de aprendizado colaborativo.
Semelhante ao TouchéWeb, um ambiente colaborativo denominado New Mobile Technologies and Environmental Education System (NMobTec-EnvEdu1 ), foi implementado. Mas
a proposta difere em que os estudantes não utilizam este ambiente para realizar a colaboração, apenas para acompanhar os resultados como foram publicados pelo Administrador
e no fato de que a camada da aplicação móvel não possui uma ferramenta que agregue o
conteúdo de aprendizado como a ferramenta Touché.
O sistema exige para interação entre os usuários, o uso de diálogos externos através da
troca de emails pessoais ou pelo uso do software MSN Live Messenger 2 , mas não num ambiente comum ao grupo de estudantes, como uma sala virtual colaborativa, apresentada pelo
TouchéWeb.

3.2 Uma ferramenta de aprendizagem móvel para melhorar
as habilidades de gramática
Neste trabalho, Guerrero et al. (2010) foca no projeto da atividade colaborativa síncrona com
o intuito de aumentar a participação dos estudantes. O alvo são crianças chilenas de 12 a 13
anos, e a proposta é para melhorar a linguagem e suas habilidades gramaticais. A atividade
colaborativa foi projetada baseada nas indicativas do Ministério da Educação Chileno, e portanto, diz respeito a uma abordagem que trata uma atividade colaborativa específica.
Guerrero et al. (2010) enfatiza os aspectos cognitivos das atividades colaborativas de
aprendizado, e traz a divisão entre Interdependências Positivas e Negativas. O sistema busca
criar um ambiente colaborativo de Interdependências Positivas e que acompanhe o progresso dos estudantes, onde a performance de um único estudante depende da performance
de todos os outros. A Interdependência Negativa, conduz ao lado oposto, gerando competição.
O sistema, semelhante a plataforma Touché, possui duas interfaces: uma interface tradicional baseada em web e uma interface móvel baseada em PDAs. É possível realizar atividades colaborativas síncronas em ambas as interfaces. No entanto, o sistema fica restrito
apenas a atividade colaborativa para qual foi projetado e consequentemente, não dá suporte
a nenhum outro tipo de mídia para colaboração de conteúdo a não ser texto. A interface gráfica do sistema e a atividade colaborativa proposta pode ser visualizada na figura 3.2.
Além disso, os usuários possuem baixo grau de interação, apenas o necessário para re1
2

http://www.mobilecevre.org
www.windowslive.com.br

Trabalhos Relacionados

Figura 3.2: Interfaces de colaboração móvel e web, para as atividades colaborativas propostas por Guerrero et al. (2010)
alizar a atividade proposta e devem seguir uma linha rígida, estabelecida previamente para
ter o aprendizado colaborativo bem sucedido. O TouchéWeb além de aproveitar os recursos multimídia oferecidos pela aplicação móvel Touché, provê aos usuários um ambiente
colaborativo mais aberto, onde os usuários são moderados pelo dono da Sala, estudam em
seu próprio ritmo, por ser um ambiente assíncrono e podem realizar discussões sobre os
conteúdos enviados.

3.3 MoCoTo
Em Lopes & Cortes (2007), encontramos uma proposta semelhante do desenvolvimento de
uma plataforma de software que permite a utilização de dispositivos móveis para apoiar o
ensino/aprendizagem, denominado MoCoTo (Mobile Collaborative and Educational Tools).
MoCoTo proporciona uma plataforma M-Learning que permite a continuidade de aprendizagem dos alunos mesmo fora dos limites da sala de aula (Lopes & Cortes, 2007).
A infraestrutura de MoCoTo, cria um ambiente de aprendizado colaborativo, composto
por componentes físicos (dispositivos móveis e servidores), lógicos (serviços e dados), e é
acessível através de redes wilress (Wi-Fi,Bluetooth e GPRS). O intuito é atuar como uma extensão do modelo E-learning tradicional com um direcionamento ubíquo.
MoCoTo apresenta diversas ferramentas que se assemelham as ferramentas de colaboração disponíveis na plataforma Touché. As ferramentas colaborativas do sistema MoCoTo
são:
Sala de Chat: Salas de discussão nos dispositivos móveis, acessadas por telefones e
smartphones usando conexões GPRS;

Trabalhos Relacionados

Quadro Virtual compartilhado: Os estudantes podem se reunir num ambiente virtual
compartilhado para visualizar edições. A edição de um aluno no quadro virtual, é propagada para todos os demais conectados (usando tecnologia Bluetooth);
Integração da Sala de Aula: É uma aplicação cliente-servidor que torna o envio de mensagens entre os PDAs uma ferramenta para aumentar a participação na sala de aula. Um
aluno pode enviar uma pergunta ao Professor, enquanto os outros estudantes podem
votar nessa pergunta. O Professor pode então, caso julgue necessário, interromper a
aula e responder a pergunta.
A proposta do MoCoTo difere da plataforma Touché, por realizar todos os trabalhos colaborativos apenas na camada móvel da aplicação. A única interface web é disponibilizada
apenas ao professor, para criação das Salas de Chat, enquanto os alunos usam exclusivamente os recursos do dispositivo.
Não há menção de maiores recursos de multimídia, como imagens e áudio que são oferecidos pela ferramenta Touché. A troca de informações é na maior parte em texto, exceto
pela ferramenta de Quadro Virtual Compartilhado. Entretanto, esta ferramenta depende
de conexões Bluetooth, e portanto, não pode ser utilizada fora do ambiente da sala de aula,
por limites de alcance físico da tecnologia Bluetooth. Este fato pode comprometer um dos
princípios do paradigma Mobile Learning, o aprendizado à qualquer hora e qualquer lugar.
A ferramenta Integração da Sala de Aula é outra similaridade com a proposta da plataforma Touché, os usuários podem realizar discussões sobre o conteúdo exposto enviando
mensagens entre seus PDAs. Entretanto, no TouchéWeb as discussões ficam disponíveis
numa sala compartilhada entre os membros da colaboração e mensagens pessoais podem
ser escritas no mural de mensagens de um usuário específico.

4
O TouchéWeb

Através da ferramenta Touché, instalada nos dispositivos móveis, os estudantes podem gerar
conteúdo de aprendizado adquirido em sala de aula. Assim, o Touché, é a camada da plataforma onde os usuários geram o conteúdo que podem colaborar. O TouchéWeb visa ser
o meio facilitador para a troca de conhecimento e promoção de aprendizado colaborativo,
através do conteúdo adquirido com a ferramenta Touché.
O TouchéWeb é portanto, um ambiente colaborativo assíncrono (Zhang & Gao, 2007),
baseado em tecnologias web que dá aos usuários da ferramenta Touché a possibilidade de
interagirem com a troca de diagramas e discussões de aprendizado.

4.1 A ferramenta móvel Touché
Como descrito por Neto et al. (2010): “O uso do Touché evidencia as melhorias que um aparelho móvel pode ofertar para o ensino e aprendizagem, visto que a sua utilização amplia
os meios de aquisição do conteúdo e da troca da informação, aumentando a praticidade.
São ofertados recursos como anotações rápidas, gravações de áudio e vídeo e associação
de todos estes itens num único diagrama, por intermédio de um único software, o Touché,
mantendo assim, a semântica da relação entre os objetos”.
Por meio de notas de recusos multimídia, os alunos criam diagramas na aplicação que
agregam os conteúdos de aprendizado.
A ferramenta foi desenvolvida no Laboratório de Computação Pervasiva do Instituto de
Computação da Universidade Federal de Alagoas. Atualmente, encontra-se em versão 3.0,
implementada em tecnologia Flash para o tablet PlayBook.
A ferramenta em funcionamento pode ser visualizada na figura 4.1.

O TouchéWeb

Figura 4.1: Captura de tela do uso da ferramenta Touché

4.2 Arquitetura
Os usuários da ferramenta Touché pode registrar-se gratuitamente no sistema acessando a
interface web da plataforma, onde podem criar uma conta Touché, que lhes dá direito ao
envio de até 100 diagramas hipermídia por usuário.
Já com acesso ao sistema, o usuário pode criar uma sala virtual ou inscrever-se em alguma das salas disponíveis. Uma vez inscrito, o usuário tem acesso ao conteúdo disponibilizado na sala, como diagramas e diálogos enviados por outros usuários. O usuário pode
também enviar seu próprio diagrama Touché e utilizar a ferramenta de comentários para
discutir com os colegas sobre o diagrama enviado. A visão geral da plataforma com a ferramenta Touché, o TouchéWeb e suas camadas, pode ser visualizada na figura 4.2. Maiores
detalhes serão apresentados na seção de Implementação.

4.3 Especificações do Sistema
4.3.1 Perfil de Usuário
Cada usuário registrado no sistema, possui um perfil público que disponibiliza informações
de contato e de uso do sistema. O perfil possui quatro seções principais:
Perfil: Trata-se do perfil propriamente dito. Nele, estão informações que o próprio usuário
pode disponibilizar sobre si mesmo, como currículo, uma descrição breve sobre si e
outras informações que considere relevantes. Ainda é exibida um campo de mensagens, onde outros usuários podem deixar recados e abaixo, a lista das últimas mensagens recebidas.

O TouchéWeb

Figura 4.2: Visão da arquitetura geral em camadas da plataforma Touché
Touchez: Os usuários da ferramenta geram um arquivo “.touchez” quando salvam um diagrama hipermídia da ferramenta Touché. Esse diagrama pode ser enviado ao sistema,
e fica visível no perfil do usuário através desta seção. Uma lista com título “Diagramas
Touché enviados” é exibida no topo da seção e a seguir, a lista de links dos diagramas
com as respectivas datas de envio. Ao clicar em algum dos diagramas da lista, o usuário é redirecionado para a página de exibição do diagrama com informações sobre o
diagrama e opção de download.
Salas: Nesta seção são listadas as salas com as quais o usuário tem vínculo. As salas são exibidas como links em duas colunas. A primeira, relaciona as salas criadas pelo próprio
usuário e a segunda as salas em que ele encontra-se atualmente inscrito para participação.

O TouchéWeb

Amigos: Um usuário pode se associar aos demais por uma relação de amizade virtual.
Onde em seu perfil, o usuário adicionado como amigo, passa a pertencer a uma lista
pessoal e tem seu nome exibido nesta seção. Os amigos são exibidos com nome em
forma de link (ao clicar é redirecionado para seu perfil), email e imagem de identificação.
A disposição do conteúdo do perfil do usuário está dividida como segue:
A - Painel de Informações Gerais: Exibe estatísticas do usuário: Número de amigos, Touchez (diagramas) e salas criadas pelo usuário. Além de informações gerais: email, tipo
de usuário (Aluno por padrão) e data da criação da conta na plataforma. São também
listados os avatares dos amigos do usuário;
B - Menu de Seções do Perfil: Quando o usuário acessa seu próprio perfil, recebe botões de
acesso rápido para envio de novos diagramas e criação de novas salas. No acesso ao
perfil dos outros usuários, esses botões são substituídos pela opção de adicionar/remover o usuário a lista de amigos.
C - Área de Exibição de Conteúdo: Ao escolher uma das seções do menu, o conteúdo será
carregado nesta área de exibição;
As informações do perfil de usuário e imagem de exibição, podem ser editados através do
menu disponível no canto superior direito: Usuário/Configurações. O Layout da interface
gráfica do perfil de usuário pode ser observado na figura 4.3 e uma captura de tela do perfil
no TouchéWeb pode ser visto na figura 4.4.

4.3.2 Sala Virtual
A Sala é o espaço colaborativo do sistema. Apesar das outras partes como perfis e diagramas
estarem integrados ao sistema, a Sala é onde os usuários podem se reunir e compartilhar
seus diagramas e criar diálogos, interagindo assim em nível colaborativo. Ao criar uma sala,
o usuário assume também o papel de Moderador e ganha certos privilégios, podendo por
exemplo, editar informações sobre a sala e excluir comentários de outros usuários.
A - Cabeçalho da Sala: Exibe o nome da Sala, o botão de inscrição/cancelar inscrição e estatísticas de uso da sala: Números de inscritos e diagramas compartilhados;
B - Painel de Informações: Apresenta: (a) um menu administrativo, caso o usuário autenticado seja o dono da sala, dessa forma, possuindo privilégios de administrador. Pode
remover comentários de outros usuários, editar informações da sala ou até mesmo
excluir a sala do sistema; (b) a descrição criada pelo usuário administrador da sala.

O TouchéWeb

Figura 4.3: Layout do perfil de usuário

O TouchéWeb

Figura 4.4: Captura de tela do Perfil do Usuário

O TouchéWeb

Assim os usuários podem facilmente identificar se o material colaborado e as discussões neste ambiente são de seu interesse para inscrever-se; (c) A lista dos diagramas
compartilhados e (d) Lista dos avatares dos usuários inscritos na sala;
C - Menu de navegação da Sala: Dá acesso às três seções: (a) Mensagens enviadas pelos
usuários - onde é disponibilizado um campo de texto por meio do qual os usuários
podem realizar as discussões sobre as atividades colaborativas do ambiente, (b) Touchez - que correspondem aos diagramas compartilhados dentro da sala e (c) Usuários
inscritos. O Menu contém também a opção de envio de diagrama para compartilhar
na Sala;
D - Área de Exibição de Conteúdo: Carrega o conteúdo selecionado pelo usuário no menu
de navegação da sala (por padrão são exibidas as mensagens enviadas pelos usuários).
O Layout padrão de uma sala pode ser visualizado na figura 4.5 e uma captura de tela de
uma sala colaborativa pode ser vista na figura 4.6.

4.3.3 Uploads (Diagramas Touché)
Os diagramas hipermídia Touché contém o próprio conteúdo de aprendizado adquirido pelo
estudante por meio de seu dispositivo móvel. Ao acessar o sistema, o usuário pode enviar
até cem diagramas e compartilhá-los em salas pelo sistema ou disponibilizar links públicos
na internet.
Ao enviar um diagrama, o TouchéWeb gera um endereço público para download por
qualquer usuário da internet. Para realizar o download, basta ter acesso a este endereço.
Esta é uma forma de tornar a plataforma a mais aberta possível a todos os usuários da plataforma Touché. Caso um usuário não queira compartilhar um diagrama, basta apenas não
disponibilizar este endereço.
Um diagrama enviado ao servidor, recebe também um QRCode gerado por uma API do
Google 1 que contém a URL de download do Diagrama Touché. Os dispositivos móveis atuais
possuem softwares capazes de ler códigos QRCode, que semelhantemente ao código de barras, sua leitura é interpretada como caracteres digitais, neste caso, uma URL para download
do diagrama. Um exemplo de QRCode pode ser visualizado na figura 4.7.
A página de download de um diagrama é dividida como segue:
A - Cabeçalho: Exibe o nome do diagrama e caso o usuário a acessar esta página esteja autenticado no sistema e seja o dono do diagrama, exibe uma opção para editar informações como (a) Nome, (b) Descrição e (c) Sala em que esteja inscrito e deseja compartilhar o diagrama;
1

http://code.google.com/apis/chart/infographics/docs/qr_codes.html

O TouchéWeb

Figura 4.5: Layout da sala virtual colaborativa

O TouchéWeb

Figura 4.6: Captura de tela de uma Sala Colaborativa

O TouchéWeb

Figura 4.7: Exemplo de código QRCode gerado por API do Google
B - Descrição: Contém as informações relevantes sobre o diagrama: Nome do arquivo enviado ao servidor, nome do dono do diagrama e data de envio.
C - QRCode: Quando lido pela câmera do dispositivo móvel, permite efetuar download do
diagrama direto para o dispositivo.
D - Opções de download e compartilhamento: Exibe a URL para download do diagrama
em um campo de texto, facilitando ao usuário copiar este endereço e disponibilizálo para download por outros usuários. Contém também o botão para o download do
diagrama.

4.4 Implementação
Nesta seção são apresentadas os aspectos técnicos da construção do sistema de acordo com
as especificações apresentadas na seção anterior.

4.4.1 Linguagens e Tecnologias Utilizadas
O sistema foi escrito em linguagem de programação web PHP 5.3.8 com o framework CakePHP 1.22 , linguagem de scripts JavaScript e framework AJAX para requisições assíncronas,
e formatação de estilos em CSS com o framework Bootstrap. A modelagem do Banco de Dados foi implementada em MySQL com a ferramenta administrativa phpMyAdmin 3.4.53 .

4.4.2 Modelagem de Dados
A partir da especificação do sistema, foi possível identificar as principais entidades do ambiente colaborativo: Usuários (alunos e professores), Uploads (diagramas hipermídia Touché)
2
3

http://cakephp.org/
http://www.phpmyadmin.net

O TouchéWeb

e Salas (espaços colaborativos). O passo seguinte foi a modelagem em Banco de Dados das
entidades e a criação de seus relacionamentos e as demais entidades atreladas.
O diagrama de entidade-relacionamento sem os atributos pode ser visualizado na figura
4.8 e a visão lógica da modelagem do Banco de Dados pode ser vista do diagrama 4.9.

Figura 4.8: Diagrama Entidade-Relacionamento sem os atributos

4.4.3 O Framework CakePHP
O framework para linguagem PHP utilizado, CakePHP, utiliza padrões de projeto conhecidos,
tais como ActiveRecord, Association Data Mapping, Front Controller e MVC (Model-ViewController).
Alguns recursos oferecidos por este framework, incluem:
• Ativo e com comunidade amigável;
• Licença flexível;
• Compatibilidade com PHP 4 e PHP 5;
• Integrando funcionalidade CRUD (Create, Read, Update and Delete, ou Criar, Ler, Atualizar e Excluir) para interagir com o Banco de Dados;
• Aplicações scaffolding;
• Geração de código;
• Requisições ao expedidor com clareza, URLs personalizáveis e rotas;
• Validações internas;

O TouchéWeb

Figura 4.9: Visão lógica da Base de Dados
• Templates rápidos e flexíveis (Sintaxe PHP e com ajudantes);
• Ajudantes para usar AJAX, JavaScript, HTML, formulários e outros nas visões;
• Componentes de E-mail, Cookie, Segurança, Sessões, Manipulação de Requisições e
outros;
• Lista de controle de acessos flexível;
• Limpeza de dados;
• Flexibilidade com cache;

O TouchéWeb

Algumas das principais vantagens de utilizá-lo, estão na relação direta da modelagem
do sistema com as implementações de código. Cada entidade modelada do sistema, possui uma unidade de implementação em código correspondente em cada uma das camadas
MVC. Para o CakePHP, cada tabela do Banco de Dados possui um modelo da Camada Model
correspondente; e cada método dos controladores da camada Controller, corresponde a um
caso de uso do usuário.
Mapeamento de Entidades Conceituais para o Modelo MVC
Assim, para as entidades: Usuário, Upload e Sala; Temos um model correspondente, respectivamente: usuario.php, upload.php e sala.php - onde são definidas seus relacionamentos com outras entidades e são estabelecidas as validações de armazenamento no
Banco de Dados; E para cada entidade, temos também um Controlador correspondente:

usuarios_controller.php, uploads_controller.php e salas_controller.php. O mapeamento das entidades para o padrão MVC no framework CakePHP pode ser observado na
figura 4.10.
Casos de Uso como métodos de um Controlador
Os métodos nos controladores do CakePHP são chamados de actions e são o ponto de entrada para a execução de uma dada lógica, como cadastro, login, inscrever em uma sala,
entre outros. Dessa forma, os casos de uso para um usuário do sistema (figura 4.11,), seriam
mapeados como actions (métodos) para um controlador chamado Usuario no CakePHP.
Pode ser mais preciso, a depender da relação entre as entidades, implementar um Caso
de Uso de uma entidade como action de outra entidade que esteja mais diretamente relacionada com a execução desta requisição. Assim, de forma geral, teríamos um controlador
chamado UsuariosController, que teria como principais métodos, actions que implementam os Casos de Uso da entidade Usuário. O resultado do mapeamento em actions para o
CakePHP pode ser visto no Diagrama de Classes na figura 4.12.
Cada entidade, tem suas actions implementadas na camada View. Assim, uma requisição do CakePHP, irá executar uma action (método) do controlador correspondente, e esse
por sua vez, requisita a renderização da visão (view) que corresponde a action executada.
Portanto, como cada Caso de Uso pode ser mapeado para uma action do Controlador, e cada
action pode possuir uma visão correspondente, os Casos de Uso de uma entidade, podem ter
visões que lhe correspondam na camada View. Essa separação promove maior flexibilidade
para mudar as entidades existentes e adicionar novas.

O TouchéWeb

Figura 4.10: Mapeamento de entidades conceituais para o padrão MVC no framework CakePHP

O TouchéWeb

Figura 4.11: Diagrama de Casos de Uso do usuário

O TouchéWeb

Figura 4.12: Diagrama de Classes do Sistema

5
Cenário de Uso

O cenário de uso mais comum para ferramentas de aprendizagem colaborativa, começa geralmente no contexto de uma sala de aula. O breve cenário a seguir, exemplifica o uso do
ambiente TouchéWeb integrado a ferramenta Touché em trabalhos colaborativos de aprendizagem. Os alunos devem possuir o dispositivo móvel com a aplicação Touché e o cadastro
de uma conta no ambiente TouchéWeb.
O professor, ao desenvolver uma aula, requisita aos alunos a execução de alguma atividade relacionada ao assunto exposto em sala. Durante a aula, os alunos, por meio dos dispositivos móveis, utilizam a ferramenta Touché e capturam imagens da apresentação exposta
pelo professor, criam desenhos esquemáticos para representar o assunto e gravam trechos
de áudio da aula. Para finalizar, adicionam notas que explicam o contexto de cada recurso
capturado e fazem ligações entre os objetos criando uma rede semântica no diagrama Touché.
Com os diversos recursos guardados no diagrama Touché da aula exposta, o aluno acessa
o TouchéWeb com sua conta, e entra na sala de aula virtual criada pelo Professor. Uma vez
dentro da Sala, o aluno submete os diagramas que gerou na ferramenta Touché e também
efetua download dos diagramas de outros usuários para seu dispositivo. Todos os alunos
então, realizam discussões sobre o conteúdo exposto em sala e tecem comentários sobre o
conteúdo dos diagramas uns dos outros.
Sendo o professor, o dono da sala, ele possui privilégios administrativos. Pode portanto,
remover comentários e alterar a descrição e o nome da sala. Para fins didáticos, pode analisar as discussões dos alunos e utilizar os diagramas enviados, para ajudar na avaliação do
aprendizado que obtiveram do assunto exposto em sala de aula.
Na figura 5.1, pode-se observar o diagrama de atividades de um usuário cadastrado no
sistema e inscrito em uma sala previamente criada, para colaborar um diagrama hipermídia
Touché e realizar discussões sobre seu conteúdo.

Cenário de Uso

Na figura 5.2 pode-se observar a representação dos usuários inscritos na sala, enquanto
na figura 5.3 está exemplificado o cenário descrito.

Figura 5.1: Diagrama de atividades para o usuário colaborar um Diagrama hipermídia Touché no TouchéWeb

Cenário de Uso

Figura 5.2: Lista de usuários inscritos na Sala para o exemplo do Cenário de Uso abordado

Cenário de Uso

Figura 5.3: Exemplo para o Cenário de Uso abordado

6
Conclusão e Trabalhos Futuros
Como recurso tecnológico ao ensino tradicional, os sistemas E-Learning para CSCL se consolidaram com o passar do tempo, mas atualmente são utilizados principalmente por alunos
de cursos à distância. Por outro lado, M-Learning tem se tornado uma área de grande interesse devido às melhorias significativas dos dispositivos móveis, e aos recursos tecnológicos
que a área pode oferecer para o ambiente educacional. A ferramenta M-Learning Touché
(Neto et al., 2010), possui todas as características essenciais para ser utilizada com métodos colaborativos de aprendizado CSCL, mas atualmente, os alunos não podem colaborar
os diagramas que criam através da ferramenta.
Tendo em vista que trabalhos colaborativos representam o mais efetivo nível de relacionamento de trabalho (Checco, 2008), foi desenvolvido neste trabalho um ambiente de
aprendizagem colaborativo assíncrono (Zhang & Gao, 2007), baseado em tecnologias web,
que dá aos usuários da ferramenta móvel Touché, a possibilidade de interagirem com o compartilhamento de diagramas criados através da ferramenta, e também de realizarem discussões de aprendizado. O TouchéWeb utiliza a união dos conceitos de M-Learning e CSCL para
criar uma plataforma de aprendizado colaborativo que seja utilizada como um recurso tecnológico aos métodos tradicionais de ensino em sala de aula, direcionando os recursos dos
dispositivos móveis dos estudantes para o uso educacional.
Foi apresentado como o sistema TouchéWeb foi construído a partir da identificação das
principais entidades necessárias às atividades colaborativas de aprendizado com a ferramenta Touché, a partir de um framework de padrão MVC e as vantagens da modelagem
dessas entidades nas camadas do framework - como os casos de uso das entidades podem
ser transformados em métodos dos controladores do framework e também em classes que
se relacionam com a base de dados na arquitetura do sistema.
Por ser um ambiente colaborativo assíncrono, os alunos podem utilizar os diagramas
colaborados para aprender em seu próprio ritmo (Zhang & Gao, 2007). A estrutura de colaboração com tecnologias web utilizada, reduz a complexidade das diversas tecnologias ge40

Conclusão e Trabalhos Futuros

ralmente usadas por ferramentas colaborativas que realizam a colaboração exclusivamente
na camada móvel da aplicação. O estado das atividades colaborativas pode estar sempre
disponível nas salas de colaboração criadas pelos usuários.
Por meio de um cenário de uso, foi demonstrado como o TouchéWeb pode ser usado
em ambientes educacionais para atividades colaborativas de aprendizado M-Learning de
forma integrada com a ferramenta Touché. Dentro das salas de aula virtuais disponíveis no
sistema, os usuários podem enviar seus diagramas e realizar as discussões necessárias. O
Professor pode utilizar as discussões e os diagramas enviados pelos estudantes como uma
ferramenta auxiliar de avaliação do aprendizado.
A plataforma contudo, não realiza colaboração síncrona na camada móvel e novos recursos de aprendizado podem ser implementados nas salas virtuais para aprimorar a colaboração. Consta-se como trabalhos futuros, a implantação de um núcleo de colaboração na
camada móvel da plataforma, ou seja, na ferramenta Touché. Assim, seria possível estender
a facilidade para os usuários submeterem seus diagramas sem usar necessariamente uma
interface web para este objetivo. Também proveitoso, seria a implementação de novas ferramentas no ambiente colaborativo do TouchéWeb que desse robustez a plataforma e mais
recursos para os usuários, como ferramentas de chat por sala virtual, stream de vídeo para
vídeo-conferência e o acabamento de recursos já primariamente iniciados.

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Este trabalho foi redigido em LATEX utilizando uma modifição do estilo IC-UFAL. As
referências bibliográficas foram preparadas no JabRef e administradas pelo BIBTEX com o
estilo LaCCAN. O texto utiliza fonte Fourier-GUTenberg e os elementos matemáticos a
família tipográfica Euler Virtual Math, ambas em corpo de 12 pontos. A numeração dos
capítulos segue com a familia tipográfica Art Nouveau Caps.