Orientador: Sergio Ferreira do Amaral

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação

Resumo: Inovações com a Inteligência Artificial - IA estão cada vez mais presentes nas nossas relações sociais. A IA é uma tecnologia chave no fortalecimento da transformação digital da educação, o que demanda uma aprendizagem adaptativa e personalizada. Ambientes digitais educacionais sem...

Resumo: Inovações com a Inteligência Artificial - IA estão cada vez mais presentes nas nossas relações sociais. A IA é uma tecnologia chave no fortalecimento da transformação digital da educação, o que demanda uma aprendizagem adaptativa e personalizada. Ambientes digitais educacionais sem integração com as novas tecnologias, destacando a IA, podem não considerar os distintos perfis de aprendizagem entre os estudantes e podem não suportar processos relacionados às interações reativas. Sem tecnologias para adaptar os processos e condições de aprendizagem, uma plataforma representada por um Ambiente Virtual de Aprendizagem -AVA, se restringe a disponibilizar conteúdos semelhantes a todos os estudantes participantes de um mesmo processo de aprendizagem. Este trabalho apresenta um ambiente concebido no arcabouço da Inteligência Artificial na Educação para apoiar o desenvolvimento de projetos. O objetivo consiste no desenvolvimento de um Sistema de Tutoria Inteligente e Interativo baseado na metodologia PBL (Project Based Learning) para orientação de projetos em cursos técnicos e superiores em plataforma integrada aos Ambientes Virtuais de Aprendizagem. A tese fundamenta-se nas abordagens dos Sistemas de Tutoria Inteligentes (ITS – Intelligent Tutoring Systems) associados à metodologia do PBL. O método de pesquisa compreende aspectos qualitativos de natureza aplicada com objetivos exploratórios e descritivos. Apresenta um protótipo de sistema para apoio à tutoria, estruturado nas arquiteturas dos ITS’s clássicos e contemporâneos, para propiciar orientações personalizadas aos estudantes. A orientação destaca a aplicação em um escopo (case) de projeto de lógica de programação, em plataforma com interface interativa, associada ao AVA e múltiplos assistentes inteligentes (chabots) especializados integrados para apoiar cada uma das etapas do método PBL. Para determinar as tecnologias dos ITS’s e chatbots, foi realizado um levantamento para identificar as tendências e caminhos da Inteligência Artificial na Educação. O resultado apresenta um sistema para apoiar o desenvolvimento de projetos em um escopo selecionado na lógica de programação, com interações conversacionais com processamento de linguagem natural e aprendizagem de máquina. Um protótipo inteligente com predicados interativos, para orientar a criação de projetos estruturados no PBL, destacando o papel ativo e de protagonismo do estudante

Abstract: Innovations with Artificial Intelligence - AI are increasingly present in our social relationships. AI is a key technology in strengthening the digital transformation of education, which demands adaptive and personalized learning. Educational digital environments without integration with...

Abstract: Innovations with Artificial Intelligence - AI are increasingly present in our social relationships. AI is a key technology in strengthening the digital transformation of education, which demands adaptive and personalized learning. Educational digital environments without integration with new technologies, highlighting AI, may not consider the different learning profiles among students and may not support processes related to reactive interactions. Without technologies to adapt the learning processes and conditions, a platform represented by a Virtual Learning Environment - VLE, is restricted to providing similar content to all students participating in the same learning process. This work presents an environment conceived in the framework of Artificial Intelligence in Education to support the development of projects. The objective is to develop an Intelligent and Interactive Tutoring System based on the PBL (Project Based Learning) methodology to guide projects in technical and higher education courses on a platform integrated with Virtual Learning Environments. The dissertation is based on the approaches of Intelligent Tutoring Systems - ITS associated with the PBL methodology. The research method comprises qualitative aspects of an applied nature with exploratory and descriptive objectives. It presents a prototype system to support tutoring, structured in the architectures of classic and contemporary ITS's, to provide personalized guidance to students. The guidance highlights the application in a programming logic project scope (case), in a platform with an interactive interface, associated with the VLE and multiple intelligent assistants (chabots) integrated specialized to support each of the steps of the PBL method. To determine the technologies of ITS’s and chatbots, a survey was carried out to identify trends and paths of Artificial Intelligence in Education. The result presents a system to support the development of projects in a selected scope in programming logic, with conversational interactions with natural language processing and machine learning. An intelligent prototype with interactive predicates, to guide the creation of structured projects in PBL, highlighting the active and protagonism role of the student