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Apresentação - O Processo De Bolonha Na Web Semântica
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Apresentação - O Processo De Bolonha Na Web Semântica

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Slides de apresentação da tese de mestrado "O Processo De Bolonha Na Web Semântica"

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  • Boa tarde, O meu nome é Eduardo Covelinhas e vou fazer a apresentação da minha Dissertação do Mestrado em Engenharia Informática e de Computadores. O título é “O Processo de Bolonha na Web Semântica”. O orientador é o professor Porfírio Filipe e o co-orientador o professor Luís Morgado.
  • A agenda para a apresentação é a seguinte: Vou começar por descrever do âmbito de investigação. Depois, uma fazer uma introdução à Web semântica e dos seus objectivos Falarei um pouco do processo de Bolonha focando o tema da mobilidade De seguida apresento o modelo proposto. Apresento a avaliação experimental do modelo efectuada Por fim apresento as conclusões e Trabalho Futuro
  • O âmbito que esteve em investigação da minha Dissertação prende-se com 2 temas: O processo de Bolonha e a Interoperabilidade entre sistemas de gestão académica. A adopção do processo de Bolonha veio alterar a forma como o ensino superior é leccionado. O Processo de Bolonha remete para o Ensino baseado no desenvolvimento de competências e não na transmissão de conhecimentos como era até à sua adopção. Vem por outro lado criar condições para a mobilidade de estudantes no espaço europeu quer durante a formação quer após. Em relação ao outro tema, a Interoperabilidade entre sistemas de gestão académica, pretendeu-se estudar a contribuição que a Web Semântica possa dar para agilizar a mobilidade proclamada pelo processo de Bolonha. Não se pretende propor uma norma, porque os sistemas são diversos e evoluem ao longo do tempo, mas sim uma um modelo de representação dos elementos intervenientes na mobilidade de estudantes. O objectivo era validar se a Web Semântica seria capaz de apresentar soluções para a mobilidade dos estudantes.
  • A Web Semântica: O objectivo da Web Semântica é permitir interligar conceitos e atribuir significado aos conteúdos. O que se pretende é que os conteúdos seja perceptíveis quer por humanos, como acontece hoje, quer pelas máquinas que os processam. A isto chama-se o processamento semântico da informação. Desta forma é possível uma máquina inferir, por exemplo, que na frase “monumento no Porto”, que “Porto” é a cidade e não o clube ou um porto de embarcações. Para que isto seja possível, existem recomendações do W3C. Algumas delas são: e X tensible M arkup L anguage ( XML ) R esource D escription F ramework ( RDF ) W eb O ntology L anguage ( OWL ) S PARQL P rotocol a nd R DF Q uery L anguage ( SPARQL)
  • A Figura apresenta as camadas da Web Semântica, tal como sugerido por Berners-Lee. Nas primeiras duas camadas é criada uma sintaxe comum para referenciar entidades e troca de símbolos. A XML e os Namespaces garantem a integração com outros standards XML descrevendo a árvore de termos, enquanto o XML Schema permite a definição de gramáticas para validar os documentos XML. A RDF e a RDFS podem ser classificadas como a camada onde a informação se torna compreensível para as máquinas . As ontologias são os vocábulos definidos e aceites pela comunidade´de uma determinada área como a física ou a saúde. A camada seguinte é a lógica. Ao aplicar a dedução lógica é possível inferir novo conhecimento. São as regras. As camadas de demonstração e fiabilidade garantem que é necessário validar as declarações efectuadas para garantir a fiabilidade da Web Semântica. Estas duas camadas ainda não estão aprofundadas. Por fim, a assinatura digital detecta alterações nos documentos produzido podendo assim validar a autenticidade dos mesmos.
  • Quando ao Processo de Bolonha, ele tem como alguns dos objectivos a: Estabelecimento de um sistema de créditos; Transição de um sistema de ensino baseado na transmissão de conhecimentos para um sistema baseado no desenvolvimento de competências; Promoção da mobilidade entre instituições. No que diz respeito à mobilidade dos estudantes, esta está dividida em duas vertentes: Mobilidade durante a formação, e; Mobilidade após a formação. A mobilidade durante a formação no âmbito do processo de Bolonha é possível nos seguintes cenários: Criação de um contrato de estudos entre o estudante, a instituição de ensino de origem e a instituição de ensino de destino. Este contrato celebrado entre as 3 partes permite ao estudante efectuar unidades curriculares numa instituição de ensino que não a qual onde está matriculado e, caso tenha aproveitamento, os crédito acumulados sejam aceites na instituição de ensino de origem. A mudança de curso, já utilizada antes do processo de Bolonha bem com; A Transferência de curso e, por fim; A Inscrição em unidades curriculares isoladas. Esta modalidade permite um qualquer estudante se inscrever em unidades curriculares à sua escolha sendo estas alvo de creditação.
  • Quanto à mobilidade após a formação é facilitada ao estudante com a criação do Suplemento ao Diploma. O Suplemento ao Diploma é um documento emitido após a conclusão do curso que contém todas as informação do curso, incluindo as unidades curriculares frequentadas. Neste cenário de mobilidade durante e após a formação existem ainda outros componentes que têm de ser salvaguardados: A Experiência profissional é algo valorizado no âmbito do processo de Bolonha. A experiência profissional pode ser reconhecida através da atribuição de créditos. O mesmo se passa com a formação pós-secundária. Em ambos os casos a decisão de procedimento de avaliação bem como créditos atribuídos é da responsabilidade de cada instituição de ensino. Por outro lado temos o Plano de Curso. No contexto desta dissertação designa-se por Plano de Curso a caracterização de um determinado curso. É composto por elementos como o estabelecimento de ensino que ministra o curso ou a sua denominação, bem como pela estrutura curricular e pelo plano de estudos. A Estrutura Curricular de um curso é o conjunto de áreas científicas que o integram o número de créditos que um estudante deve reunir. Por seu lado o Plano de Estudos de um curso é o conjunto de unidades curriculares em que um estudante deve obter aprovação. O plano de estudos deve conter, para cada ano, semestre ou trimestre curricular, as unidades curriculares que nele são ministradas. Por último o plano individual de estudos posiciona o estudante no contexto do curso. O plano individual de estudos contabiliza os créditos ECTS por áreas científicas e o total de créditos ECTS que o estudante deve obter para concluir o curso. Este plano inclui também as unidades curriculares, definidas no plano do curso, que atribuem competências ainda não adquiridas e que, por isso, o estudante deve e/ou pode escolher para terminar o curso.
  • Face tudo isto, foi realizada uma proposta de um modelo, designado por Modelo para a Mobilidade ( MM ), é composto por outros três modelos: Registo Académico; Plano do Curso; Plano Individual de Estudos. Cenário de mobilidade: O estudante com um determinado registo académico pretende frequentar um curso representado pelo plano do curso. O que vai ter como consequência a produção do Plano Individual de Estudos.
  • Nesta figura 2 ilustra um cenário (transferência ou mudança de curso) onde são utilizados os três modelos. Do lado esquerdo temos as qualificações, contratos de estudos, formação e experiência profissional do estudante. Estes elementos combinados criam o Registo Académico do estudante. Com este registo e o Plano do curso que o estudante pretende frequentar será possível efectuar um processamento que apresente o plano individual de estudos.
  • Antes de explicar com algum detalhe o modelo, quero indicar que por uma questão de utilização de documento em mobilidade, foi utilizada a língua inglesa para a descrição do modelo proposto Nos diagramas que vão ver nos próximo slides, as pequenas bolas representam um item que contem informação, mais detalhe (relação de agregação). Voltando à apresentação, visto que o Processo de Bolonha implementa um Ensino baseado no desenvolvimento de competências, foi criado o conceito competência. A competência é utilizada para estabelecer o elo de ligação entre as competências adquiridas pelo estudante e as competências necessárias para a conclusão de um determinado curso. Para a definição clara de uma competência foi adoptado no contexto desta dissertação o European Dictionary of Skills and Competencies ( DISCO ). Este dicionário contém um conjunto de competências pré-definidas através de um identificador próprio. Por exemplo, o identificador 17344 é o identificador da competência “JAVA”.
  • Um elemento central no âmbito da mobilidade é a Unidade Curricular. A representação de unidades curriculares está, por isso, presente em vários pontos do modelo MM. A representação de uma unidade curricular foi definida de acordo com uma série de documentos oficiais como por exemplo o suplemento ao diploma ou o Despacho n.º 7287-A/2006. Contem um conjunto de informação sobre a unidade curricular como um identificador, nome, competências e créditos ECTS.
  • O registo académico representa o histórico de um estudante. No contexto deste trabalho define-se o Registo Académico como sendo o conjunto dos componentes considerados relevantes: Identificação do estudante; Contratos de estudos; Formações académicas; Experiência profissional; Formação pós-secundária. A identificação do estudante contém um conjunto de informação que permita identificar univocamente o estudante como é caso do nome, data de nascimento, nº de identificação/passaporte e nacionalidades.
  • O contrato de estudos é celebrado para formalizar a mobilidade de um estudante. A instituição de acolhimento emite um documento intitulado “boletim de registo académico” que descreve as unidades curriculares às quais o estudante obteve aproveitamento. Visto existirem outras situações próximas ao nível de dados disponíveis, esta representação será adoptada para os casos de utilização como a mudança de curso, transferência e a inscrição em unidades curriculares isoladas. Não se tratando efectivamente de um contrato de estudos, cada um destes casos é considerado no contexto do modelo proposto também como um contrato de estudos.
  • Cada contrato de estudos pode ter vários boletins de registo académico (por exemplo o boletim de registo académico da instituição de origem e a de destino). E depois um conjunto de unidades curriculares às quais o estudante teve aproveitamento. Um estudante pode ter zero ou mais contratos de estudos.
  • A formação académica, para o caso da mobilidade após a formação, é caracterizada pelo suplemento ao diploma. O suplemento ao diploma contem um conjunto muito vasto de informação que vais desde a caracterização do estudante passando pela instituição de ensino e as unidades curriculares frequentadas com aproveitamento. Um estudante pode ter zero ou mais qualificações.
  • Quanto à experiência profissional, não existe enquadramento legal quanto à informação necessária para a creditação. Assim Foi tomada como base o modelo de Curriculum Vitae Europass da Comunidade Europeia visto ser amplamente difundido. Para a representação da experiência profissional forma definidas as datas de inicio e fim do vínculo, decrição da função e empregado e as competências. Um estudante pode ter zero ou mais experiências profissionais.
  • Quanto à formação pós-secundária, não existe enquadramento legal quanto à informação necessária para a creditação. Assim foi tomada como base o Referencial de Formação do IEFP. Para a representação da formação pós-secundária foram definidos os dados da formação com a possibilidade de incluir unidades de formação, semelhante ao modelo das unidades curriculares Um estudante pode ter zero ou mais formações pós-secundárias.
  • O plano do curso, como indicado anteriormente, caracteriza o curso através da estrutura curricular e do plano de estudos. Tomando como base a descrição do curso no Despacho n.º 7287-A/2006, foi criada uma representação curso que inclui a informação sobre o curso como creditos, nome, título e a estrutura curricular (áreas cientifícas) e o plano de estudos (unidades curriculares).
  • Por fim o plano individual de estudos posiciona o estudante no contexto de um determinado curso. Plano individual de estudos apresenta as unidades curriculares que o estudante tem de frequentar para perfazer o número total de créditos do curso e os créditos que necessita perfazer em cada área científica.
  • A sistematizção, a validação e a consolidação experimental são actividades enquadradas pela concepção do demonstrador. Estudante em Mobilidade Contrato de estudos entre Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores ( LEIC ) e o curso Ingeniero en Informática da Universidad Politécnica de Madrid . 2. Mudança de Curso mudança de curso de Licenciatura em Engenharia Civil ( LEC ), com o primeiro ano completado com aproveitamento a todas as unidades curriculares, para a LEIC. 3.Transferência e Formação Pós Secundária transferência de curso da Licenciatura de Engenharia Informática do ISEP, com o primeiro ano completado com aproveitamento a todas as unidades curriculares, para a LEIC do ISEL. Adicionalmente foi incluído formação pós-secundária. A formação seleccionada foi “ Programming with C# ”. 4. Mobilidade Pós-Formação e Experiência Profissional dados presentes no exemplo de suplemento ao diploma português e a experiência profissional simulada de um Programador Java.
  • E assim termina a minha apresentação. Obrigado.
  • Paul Beynon-Davies. Information Systems - An Introduction to Informatics in Organizations . Palgrave, Bath, 2002. Paul Miller. Interoperability. What is it and Why should i want it? Ariadne , (24), 2000. Available from: http://www.ariadne.ac.uk/issue24/interoperability/.
  • Transcript

    • 1. O Processo de Bolonha na Web Semântica Eduardo M. Covelinhas Nº 29955 Orientador: Doutor Porfírio P. Filipe Co-Orientador: Doutor Luís G. Morgado Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Departamento de Engenharia de Electrónica e Telecomunicações e de Computadores Mestrado em Engenharia Informática e de Computadores Lisboa, Fevereiro de 2009
    • 2. Agenda
      • Âmbito de Investigação
      • Web Semântica
      • Processo de Bolonha
      • Modelo Proposto
      • Avaliação Experimental
      • Conclusão e Trabalho Futuro
    • 3. Âmbito de Investigação
      • O Processo de Bolonha
        • Ensino baseado no desenvolvimento de competências
        • Mobilidade de estudantes
      • Interoperabilidade
        • Contribuição da Web Semântica
        • Sistemas de gestão académica
      Suportar a mobilidade de estudantes Será a Web Semântica capaz de apresentar um solução para a mobilidade?
    • 4. Web Semântica
      • Permitirá interligar conceitos
      • Finalidade é atribuir significado aos conteúdos
      • Conteúdos perceptíveis por humanos e computadores
      • Processamento semântico da informação
      • Recomendações do W3C
        • e X tensible M arkup L anguage ( XML )
        • R esource D escription F ramework ( RDF )
        • W eb O ntology L anguage ( OWL )
        • S PARQL P rotocol a nd R DF Q uery L anguage ( SPARQL)
    • 5. Web Semântica
    • 6. Processo de Bolonha
      • O Processo de Bolonha tem como alguns objectivos
        • Estabelecimento de um sistema de créditos
        • Transição para um sistema baseado no desenvolvimento de competências
        • Promoção da mobilidade entre instituições
      • Mobilidade Durante a Formação
        • Contrato de Estudos
        • Mudança de Curso
        • Transferência
        • Inscrição em unidades curriculares isoladas
    • 7. Processo de Bolonha
      • Mobilidade Após a Formação
        • Suplemento ao Diploma
      • Componentes Para a Mobilidade
        • Experiência Profissional
        • Formação Pós-Secundária
        • Plano de Curso
          • Estrutura Curricular
          • Plano de Estudos
        • Plano Individual de Estudos
    • 8. MM: Modelo Proposto
      • O modelo proposto, designado por Modelo para a Mobilidade ( MM ), é composto por outros 3 modelos:
        • Registo Académico
        • Plano do Curso
        • Plano Individual de Estudos
      • Exemplo de um cenário de mobilidade:
      • O estudante com um determinado registo académico pretende frequentar um curso representado pelo plano do curso. O que vai ter como consequência a produção do Plano Individual de Estudos.
    • 9. Cenário de Mobilidade
    • 10. MM: Competências
      • Competências
      • O conceito de competência é usado para estabelecer o elo de ligação entre as competências adquiridas pelo estudante e as competências necessárias para a conclusão de um determinado curso.
      • Utilização do dicionário DISCO para a definição clara de uma competência.
      • Por exemplo, 17344 identifica a competência “JAVA”.
    • 11. MM: Unidade Curricular
      • Unidade Curricular
      • Um elemento central no âmbito da mobilidade.
      • A representação de uma unidade curricular foi definida de acordo com:
        • Exemplo do suplemento ao diploma
        • Modelo de boletim de registo académico criado no Programa Sócrates
        • Despacho n.º 7287-A/2006
    • 12. MM: Registo Académico
      • Registo Académico
      • O registo académico representa o histórico de um estudante.
      • O registo académico é definido por
        • Identificação do Estudante
        • Contratos de Estudos
        • Formações Académicas
        • Experiência Profissional
        • Formação Pós-Secundária
    • 13. MM: Contratos de Estudos
      • Contratos de Estudos
      • Formalização para um estudante em mobilidade
        • Emissão do Boletim de Registo Académico
      • Adoptado para a utilização nos casos de
        • Mudança de curso
        • Transferência
        • Inscrição em unidades curriculares isoladas
      • Á definição de unidade curricular apresentada anteriormente são adicionados a identificação do aluno, instituição de ensino e classificação.
      • Um registo académico pode conter 0 (zero) ou mais Contratos de Estudos
    • 14. MM: Contratos de Estudos
    • 15. MM: Formação Académica
      • Formação Académica
      • Caracterizada pela informação presente no Suplemento ao Diploma
      • Um registo académico pode conter 0 (zero) ou mais Formações Académicas
    • 16. MM: Experiência Profissional
      • Experiência Profissional
      • Não existe definição legal quanto à informação necessária para a creditação.
      • Foi tomada como base para a informação necessária o modelo de Curriculum Vitae Europass da Comunidade Europeia
      • Um registo académico pode conter 0 (zero) ou mais Experiências Profissionais
    • 17. MM: Formação Pós-Secundária
      • Formação Pós-Secundária
      • Não existe definição legal quanto à informação necessária para a creditação.
      • Foi tomada como base para a informação necessária o Referencial de Formação do IEFP.
      • Um registo académico pode conter 0 (zero) ou mais Formações Pós-Secundária
    • 18. MM: Plano do Curso
      • Plano do Curso
      • Caracteriza o curso
        • Estrutura curricular
        • Plano de estudos
      • Tem como base a descrição do curso presente no Despacho n.º 7287-A/2006
    • 19. MM: Plano Individual de Estudos
      • Plano Individual de Estudos
      • Posiciona o estudante no contexto de um determinado curso
      • Apresenta as unidades curriculares que o estudante tem de frequentar para perfazer o número total de créditos ECTS do curso.
    • 20. MM: Exemplo de Registo Académico < Qualifications > <Qualification rdf:ID=&quot;PTIPLUBILEICA21312323&quot;> <Name> Licenciatura em GESTÃO , Licenciado</Name> <MainFieldsOfStudy>Gestão</MainFieldsOfStudy> <AwardingInstitution> Universidade da Beira Interior </AwardingInstitution> (…) <CourseUnits> <CourseUnit rdf:ID=&quot;P-UBI-MGTMGT12-560&quot;> <Code>P-UBI-MGTMGT12-560</Code> <Name> INT. AO ESTUDO DA EMPRESA </Name> <Length>2S</Length> <Skills> < Skill rdf:ID=&quot;S17457&quot;> <Code>17931</Code> <Description> Negociação </Description> </Skill> (…) </Skills> <TotalLecturesTP>4</TotalLecturesTP> <LocalGrade> 11 </LocalGrade> <ECTSGrade>C</ECTSGrade> <ECTSCredits> 6,0 </ECTSCredits> </CourseUnit> (…) </CourseUnits> </Qualifications> <WorkExperience rdf:ID=&quot;WORK01&quot;> <StartDate>2005-01-01</StartDate> <EndDate>2005-12-31</EndDate> <Occupation> Programador Java </Occupation> <MainActivities>Desenvolvimento de aplicações Java</MainActivities> <EmployerName>ABCDF, Lda</EmployerName> <EmployerAddress>Rua António Silva,Lisboa</EmployerAddress> <TypeBusinessSector>Informática</TypeBusinessSector> <Skills> < Skill rdf:ID=&quot;WORK01SKILL01&quot;> <Code>17344</Code> <Description> Java </Description> </Skill> </Skills> </WorkExperience> < Formation rdf:ID=“FORM01&quot;> <Name>Querying Microsoft SQL Server 2000 with Transact-SQL</Name> <MainFieldsOfStudy>Bases de Dados</MainFieldsOfStudy> <FormationUnits> < FormationUnit rdf:ID=&quot; OLAP &quot;> <Name>OLAP - Online Analytical Processing</Name> <Skills> < Skill rdf:ID=&quot;FORM01SKILL1&quot;> <Code>17513</Code> <Description> OLAP </Description> </Skill> </Skills> </FormationUnit> </FormationUnits> </Formation>
    • 21. Avaliação Experimental
      • Para avaliar o modelo proposto foram criados 4 casos de utilização:
        • Estudante em Mobilidade
        • Mudança de Curso
        • Transferência e Formação Pós Secundária
        • Mobilidade Pós-Formação e Experiência Profissional
      Foi desenvolvido um demonstrador para avaliar o modelo proposto de acordo com os casos de utilização definidos . O demonstrador está disponível em http:// www.covelinhas.net / modelomobilidade /demonstrador/
    • 22. Conclusão
      • Realizou-se investigação na área da Web Semântica aplicada à mobilidade de estudantes no âmbito do Processo de Bolonha
      • Foi elaborada uma proposta de um modelo para a mobilidade de estudantes em conformidade com a legislação em vigor
      • Concretizou-se na linguagem RDF/RDFS o modelo proposto implementando exemplos concretos da sua instanciação
      • Concebeu-se um demonstrador que permitiu validar experimentalmente o modelo de acordo com os casos de utilização definidos
      • Verificou-se que o modelo proposto suporta a mobilidade e que a Web Semântica tem soluções, na prática, para a mobilidade de estudantes
    • 23. Trabalho Futuro
      • Definir métricas de similaridade para a comparação de competências, unidades curriculares, experiência profissional, entre outros
      • Conceber um sistema que utilize aprendizagem designadamente Case-based learning e Case-based reasoning
      • Generalizar o modelo proposto para satisfazer outras necessidade criadas pelo Processo de Bolonha (Exemplo: mobilidade de docentes)
    • 24. O Processo de Bolonha na Web Semântica Eduardo M. Covelinhas Nº 29955 Orientador: Doutor Porfírio P. Filipe Co-Orientador: Doutor Luís G. Morgado Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Departamento de Engenharia de Electrónica e Telecomunicações e de Computadores Mestrado em Engenharia Informática e de Computadores Lisboa, Fevereiro de 2009
    • 25. Interoperabilidade
      • Beynon-Davies [2002] define interoperabilidade como “ uma medida do grau segundo o qual os sistemas de informação são capazes de se coordenarem e colaborarem ”.
      • O grau de interoperabilidade entre dois sistemas pode ser avaliado segundo vários níveis. Miller [2000] propõe uma divisão em 6 dimensões:
        • Interoperabilidade Técnica : relacionada com normas relativas a comunicação, transporte, armazenamento e representação.
        • Interoperabilidade Semântica : relacionada com a construção semântica, meta-dados e estrutura.
        • Interoperabilidade Política / Humana
        • Interoperabilidade Inter-Comunitária
        • Interoperabilidade Legal
        • Interoperabilidade Internacional
    • 26. OWL
      • RDF/RDFS - RDFS adiciona classes, subclasses e propriedades aos recursos, criando uma estrutura básica de linguagem. Por exemplo, o recurso Ford é uma subclasse da classe Automóvel. Uma propriedade de Ford poderia ser SUV.
      • OWL - A camada mais complexa, formaliza as ontologias, descreve relações entre classes e usa lógica para fazer deduções. Pode também construir novas classes com base em informações existentes. A OWL está disponível em três níveis de complexidade - Lite, Description Language (DL) e Full.
    • 27. Trabalho Relacionado
      • SWAPS ( Semantic Web Approach for Personalisation of Study ) - personalização dos planos de estudos de um estudante. Com base nas competências de ensino das instituições de ensino superior, o projecto SWAPS pretende desenvolver um portal web que oferece uma interface gráfica bem como uma colecção de WebServices para pesquisa e comparação de módulos e programa de estudos baseado em tecnologias da Web Semântica. O projecto ainda está primeiros passos de desenvolvimento.
      • HAKIA - motor de pesquisa semântico, cujo objectivo é obter resultados de qualidade com base na infra-estrutura que analisa os termos a pesquisar no contexto de uma frase e emprega um algoritmo (SemanticRank) para relacionar ao nível ontológico os conceitos entre si.

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