UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação Bárbara Bernardini De Franco Convergência digital de sistemas de aprendizado colaborativo, considerando ambientes da Web e da TV Digital no Brasil São José do Rio Preto 2009 Bárbara Bernardini De Franco Convergência digital de sistemas de aprendizado colaborativo, considerando ambientes da Web e da TV Digital no Brasil Dissertação de Mestrado elaborada junto ao Programa de Pós- Graduação em Ciência da Computação – Área de Concentração em Sistemas de Computação, do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de São José do Rio Preto. Linha de Pesquisa: Engenharia de Software e Banco de Dados Orientadora: Profª. Drª. Hilda Carvalho de Oliveira São José do Rio Preto 2009 BÁRBARA BERNARDINI DE FRANCO Convergência digital de sistemas de aprendizado colaborativo, considerando ambientes da Web e da TV Digital no Brasil Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciência da Computação, área de Sistemas de Computação junto ao Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de São José do Rio Preto. BANCA EXAMINADORA Profª. Drª. Hilda Carvalho de Oliveira UNESP – Rio Claro Orientadora Prof. Dr. João Benedito dos Santos Júnior PUC – Poços de Caldas Prof. Dr. Eraldo Pereira Marinho UNESP – Rio Claro São José do Rio Preto, 23 de Janeiro de 2009. “A fundamental rule in technology says that whatever can be done will be done.” Andrew Grove AGRADECIMENTOS Agradeço à minha orientadora, Profª Drª Hilda Carvalho Oliveira, pelo enorme apoio, incentivo e dedicação ao meu trabalho desde o início do programa, quando participava como aluno especial. Em especial, ao imenso apoio nas publicações, onde trabalhávamos em horários diferenciados para finalizar o texto e submeter aos congressos. Também não posso deixar de citar o grande esforço de reunir todos os seus orientandos na UNESP de Rio Claro e principalmente, a amizade. Aos meus queridos pais, César e Sueli, que estiveram sempre ao meu lado me apoiando nesta fase. E um especial obrigada para minha vó, Maria de Lourdes e a minha tia, Maria Lygia. Aos meus colegas, César, Marcelo, Fernanda e Juan. Sempre estivemos unidos durante os momentos iniciais do programa de Mestrado. Ao Everaldo, um grande amigo e grande parceiro de trabalho. À UNESP, ao Departamento de Computação de Bauru, ao Departamento de Computação de Rio Claro e aos professores Eraldo e Eugênio por suas contribuições durante a disciplina de Estudos Especiais e principalmente na etapa de Qualificação. À MStech, empresa que sempre me apoiou e ofereceu recursos e horários diferenciados para desenvolvimento do projeto. Ao Professor Eduardo Morgado e a Professora Zezé, sempre incentivando nossas escolas e novas oportunidades. E em especial ao meu querido namorado, Daniel Igarashi, um amigo e um companheiro. RESUMO A crescente adoção de sistemas de e-Learning, tanto no meio acadêmico quanto no meio corporativo, vem gerando várias linhas de pesquisas e trabalhos em educação a distância. A criação de conteúdos tem recebido especial atenção, associada a padrões com metadados, que enfatizam a reutilização de objetos de aprendizagem (OAs) e a interoperabilidade entre os sistemas de e-Learning. A realidade da TV Digital Interativa no Brasil pode ser considerada como um meio alternativo eficaz e de baixo custo para levar informações às comunidades mais remotas, favorecendo a inclusão digital. A TV Digital oferece novos paradigmas de usabilidade. Nesta direção, este trabalho teve como principal objetivo investigar a viabilidade de implementação, no ambiente da TVDI, das funcionalidades dos ambientes virtuais colaborativos de aprendizagem já implementados para a Web. O sistema Moodle foi selecionado, por ser mundialmente utilizado, com arquitetura em conformidade com o modelo IEEE LTSA (Learning Technology System Architecture) e mecanismos de suporte ao padrão de OAs SCORM. Foram realizadas análises sobre os módulos do Moodle, convergindo o módulo de QUIZ para o ambiente da TVD aberta brasileira. Foram utilizados o emulador XletView e a API Java TV. Palavras-chave: objetos de aprendizagem. e-Learning, t-Learning, TV digital interativa, convergência digital, GINGA, Java TV ABSTRACT The growing adoption of e-Learning systems, both in academia and in corporative areas, is generating many lines of research and works in education. The creation of Learning contents with metadata standards has received special attention. They enhance the reutilizability of Learning Objects (LOs) and the interoperabilility between e-Learning systems. The reality of the Interactive Digital TV (IDTV) in Brazil can be considered as an effective alternative way and of low cost to take information to many remote communities, fostering digital inclusion. The Digital TV offers new paradigms of usability. In this direction, the main goal of this work was investigate the viability of converge the functionalities of Web collaborative virtual environments of learning for the environment of the IDTV. The Moodle system was selected, because it comes world-wide being used, with architecture in according to the model IEEE LTSA (Learning Technology System Architecture) and has mechanisms of support to the standard of LOs SCORM. Analyses on the modules of the Moodle were done. The QUIZ module was converged to the environment of the Brazilian open digital TV. The XletView emulator and the Java TV API were used. Keywords: Learning Objects. e-Learning, t-Learning, Interactive Digital TV, digital convergence, GINGA, Java TV API LISTADEFIGURAS página Figura1Metáforasubjacenteaomodelodereferênciadosobjetosdeconteúdocompartilhável...................37 Figura2Componentesdeumsistemadegestãodeconteúdosdeaprendizagem,LCMS.................................38 Figura3ManuaistécnicosdopadrãoSCORM....................................................................................................41 Figura4ModelogenéricodeumambienteLMS................................................................................................43 Figura5ComponentesdaarquiteturaIEEELTSA................................................................................................46 Figura6TeladeumcursocriadonoMoodle......................................................................................................47 Figura7VisãodetLearningqueassociaEducaçãocomentretenimento(edutainment).................................59 Figura8MenuprincipalcomaopçãoBiologiaescolhida...................................................................................60 Figura9SeçãodaBiologiacomdiferentesassuntos..........................................................................................60 Figura10SeçãodaBiologiacomdiferentesassuntos........................................................................................60 Figura11Umaquestãosobretranspiraçãodasplantas.....................................................................................60 Figura12RepresentaçãodeumequipamentoSetTopBox................................................................................68 Figura13ConfiguraçãobásicadeumSTB,segundonormadaABNT.................................................................71 Figura14Infraestruturaparacriação,transmissãoerecepçãodoconteúdoparaaTV...................................72 Figura15Visãogeraldosistemadetransmissão...............................................................................................72 Figura16Visãogeraldatransmissãohierárquica...............................................................................................73 Figura17Modelodecomunicaçãobidirecionalparaocanalderetorno..........................................................74 Figura18CanaldeinteratividadebidirecionalcomacessoàInternet...............................................................75 Figura19EstruturadoambientedeaplicaçõesdoSBTVD.................................................................................78 Figura20ArquiteturaGinga................................................................................................................................80 Figura21ArquiteturadamiddlewareGingaJ....................................................................................................82 Figura22EstadosdeumXlet..............................................................................................................................84 Figura23InterfacecomousuárioparaaatividadeQuiz....................................................................................89 Figura24ClienteeServidordasoluçãopropostanotrabalho...........................................................................90 Figura25Modelodoscanaisdecomunicaçãodasoluçãoproposta..................................................................91 Figura26Diagramadecasodeusodosistemaproposto...................................................................................93 Figura27DiagramadeAtividadedaaplicaçãodoladoservidor........................................................................94 Figura28DiagramadeAtividadedaaplicaçãodoladocliente..........................................................................95 Figura29DiagramadeClassesdoprotótipo......................................................................................................96 Figura30DiagramadeSeqüência.......................................................................................................................97