Modelagem de uma Ontologia de Domínio com Foco em Competências para Sistemas de Recomendação na Educação

Authors

  • Augusto Simon Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Patricia Alejandra Behar Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Cristina Alba Wildt Torrezzan Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Bruna Kin Slodkowski Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Sílvio César Cazella Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Daisy Schneider Universidade Federal do Rio Grande do Sul

DOI:

https://doi.org/10.5753/rbie.2020.28.0.644

Keywords:

Ontologias, Competências, Sistemas de Recomendação Educacional

Abstract

Este artigo relata o resultado de um estudo que integra os Sistemas de Recomendação (SRs) - os quais têm tido seu uso ampliado diante da quantidade de conteúdos disponibilizados na web; as ontologias - visto sua contribuição no apoio a aprendizagem de conceitos de um domínio; e as competências no campo da Educação - as quais também assumem importância como perspectiva formativa. A motivação deste trabalho justifica-se nos embaraços normalmente encontrados, por professores e alunos, durante a utilização de Sistemas de Recomendação educacional baseados em competências. Esses usuários, por vezes, possuem dificuldades em entender o conceito de competências e a sua conexão com atividades de ensino e recursos educacionais do Sistema de Recomendação. O objetivo, portanto, é apresentar a modelagem, implementação e verificação de uma ontologia de domínio, com foco em competências, voltada a Sistemas de Recomendação Educacional (SREs). Como método, são descritas as etapas de modelagem, a implementação com o software Protégé e a linguagem owl e o seu processo de verificação. O software permitiu a sua avaliação quanto a definição adequada dos axiomas da ontologia e a utilização de requisições em seu sistema de inferência. A metodologia adotada e modificada, a 101, e a estrutura da ontologia modelada foram discutidas com alunos de uma disciplina de pós-graduação em informática na educação. Como resultado, verificou-se a pertinência da utilização da ontologia proposta em Sistemas de Recomendação educacional. Desse modo, pretende-se disponibilizá-la à comunidade acadêmica e apoiar professores e alunos no uso de SRE baseados em competências.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Al-Yahya, M., George, R.&Alfaries, A. (2015). Ontologies in E-Learning: Review of the literature. International Journal of Software Engineering and its Applications, v. 9. n. 2. pp. 67–84. [GS Search]

Barto, C., & Diaz, L.C. (2013). Intelligent Systems Applied to Computer Engineering Teaching. IEEE Latin America Transactions, v. 11, n. 1, pp. 616-618. [GS Search]

Behar, P.A. &colaboradores. (2009). Modelos Pedagógicos em Educação a Distância. 1ed. Porto Alegre: Artmed. [GS Search]

Behar, P. A., Silva, K. K., Schneider, D., Cazella, S. C., Torrezzan, C. A. W. & Heis, E. (2015). Development and System Assessment of Learning Object Recommendation based on Competency - RecOAComp. Proceedings of the 7th International Joint Conference on Knowledge Discovery, Knowledge Engineering and Knowledge Management. Anais... Lisboa, Portugal, v.3, pp. 274–280. [GS Search]

Behar, P. A. & colaboradores. (2013). Competências em Educação a Distância. 1ed. Porto Alegre:Penso. [GS Search]

Bremgartner, V., Netto, J. F., & Menezes, C. (2015). Explorando Arquiteturas Pedagógicas Recomendadas por meio de Agentes e Ontologia de Modelo do Aluno em Ambientes Virtuais de Aprendizagem. In: Brazilian Symposium on Computers in Education (Simpósio Brasileiro de Informática na Educação - SBIE). pp. 1157–1166. DOI: 10.5753/cbie.sbie.2015.1157 [GS Search]

Cazella, S. C., Behar P. A., Schneider, D., Silva, K. K. & Freitas, R. (2014). Developing a Learning Objects Recommender System Based on Competences to Education: Experience Report. In: New Perspectives in Information Systems and Technologies. Advances in Intelligent Systems and Computing, v. 276, pp. 217–226. DOI: 10.1007/978-3-319-05948-8_21 [GS Search]

Cazella, S. C., Reategui, E.B. & Behar, P. A. (2010). Recommendation of Learning Objects Applying Collaborative Filtering and Competencies. In: Key Competencies in the Knowledge Society. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 35-43. DOI: 10.1007/978-3-642-15378-5_4 [GS Search]

Dolog. P. &Nejdl, W. (2007). Semantic Web Technologies for the Adaptive Web. In: The Adaptive Web. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 697-719. DOI: 10.1007/978-3-540-72079-9_23 [GS Search]

Drachsler, H.,Verbertet, K., Santos, O. C., & Manouselis, N. (2015). Panorama of Recommender Systems to Support Learning. In: Recommender Systems Handbook. 2. ed. Boston, MA: Springer US, pp. 421–451. DOI: 10.1007/978-1-4899-7637-6_12 [GS Search]

Fernández-López, M., Gómez-Pérez, A., Juristo, N. (1997). Methontology: From ontological art towards ontological engineering. Spring Symposium on Ontological Engineering (AAAI). Anais… [GS Search]

Gomez, J. E., Huete, J. F., &Hernav, V. L. (2016). A Contextualized System for Supporting Active Learning. IEEE Transactions on Learning Technologies. v. 9, n. 2, pp. 196- 202. [GS Search]

Gravilova, T. A., &Lescheva, I. A. (2015). Ontology design and individual cognitive peculiarities: A pilot study. Expert Systems with Applications, v. 42, n. 8, pp. 3883-3892. [GS Search]

Gruber, T. (2009). Ontology. In: LIU, L.; ÖZSU, M. T. (Eds.). Encyclopedia of Database Systems. 1. ed. Boston, MA: Springer US, p. 1963–1965. [GS Search]

Ibrahim, M. E., Yang, Y., Ndzi, D.L., Yang, G., & Al-Maliki, M. (2019). Ontology-Based Personalized Course Recommendation Framework. IEEE Access, v. 7, pp. 5180-5199. [GS Search]

Igbal, R., Murad, M.A.A., Mustapha, A., & Sharef, N.M. (2013). An analysis of ontology engineering methodologies: A literature review. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. v. 6, n. 16, pp. 2993–3000. [GS Search]

Jones, D., T, Bench-Capon, & Visser P. (1998). Methodologies for ontology development. Proceeding of the 15th IFIP World Conference, pp. 20-35.

Mendes Neto, F. M., & Sales, A. F. A. (2015). A Recommendation System for Ubiquitous Learning in the Context of Formal and Informal Education. IEEE Latin America Transactions. v. 3, n. 4, pp. 1061–1067. [GS Search]

Morais, E.A.M., & Ambrósio, A.P.L. (2007). Ontologias: conceitos, usos, tipos, metodologias, ferramentas e linguagens. [GS Search]

Nicola, A.D., Missikoff, M., &Navigli, N. (2005). A proposal for a unified process for ontology building: UPON. Proceeding of the Database and Expert Systems Applications, pp. 655-664. [GS Search]

Noy, N. F., &Mcguinness, D. L. (2001). Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology. Recuperado de [Link].

Øhrstrom, P., Andersen, J., &Scharfe, H. (2005). What Has Happened to Ontology. In: Dau, F., Mugnier, M.-L.; Stumme, G. (Eds.). Conceptual Structures: Common Semantics for Sharing Knowledge: 13th International Conference on Conceptual Structures, ICCS 2005, Kassel, Germany, July 17-22. Proceedings. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2005. p. 425–438.

Paquette, G. (2015). Competency-Based Personalization Process for Smart Learning Environments. In: Learning, Design, and Technology. Cham: Springer International Publishing, pp. 1–36. DOI: 10.1007/978-3-319-17727-4_4-1 [GS Search]

Protégé. Recuperado de http://protege.stanford.edu.

Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (IBICT). Repositórios Digitais. Recuperado de [Link].

RecOAComp. Sistema de Recomendação de Objetos de Aprendizagem baseado em Competências. Recuperado de http://recoacomp.ufrgs.br.

Resnick, P., & Varian, H. R. (1997). Recommender Systems. Communications of the ACM, v.40, n.3, pp. 56–58. Recuperado de [Link]

Rezende, P. A. A., Pereira, C.K., Campos, F., David, J.M.N., & Braga, R. (2015). PERSONNA: proposta de ontologia de contexto e perfil de alunos para recomendação de objetos de aprendizagem. Revista Brasileira de Informática na Educação. v. 23, n. 1, pp. 70. DOI: 10.5753/rbie.2015.23.01.70 [GS Search]

Ricci, F; Kach, L., & Shapira, B. (2015). Recommender Systems: Introduction and Challenges. In: Recommender Systems Handbook. 2. ed., Boston, MA: Springer US, pp.1–34. DOI: 10.1007/978-1-4899-7637-6_1 [GS Search]

Silva, K. K., & Behar, P. A. (2016). Mapeamento de Competências Digitais de Estudantes Brasileiros na Educação a Distância. The American Portuguese Studies Association (APSA) International Conference. Anais... Palo Alto, Califórnia: Stanford University, pp.15-24. Recuperado de [Link].

Simon, A. (2020). Ontologias na educação: uma proposta de aplicação em sistemas de recomendação. 237 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Faculdade de Educação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Taurus, J. K., Niu, Z., & Mustafa, G. (2017). Knowledge-based recommendation: a review of ontology-based recommender systems for e-learning. Artificial Intelligence Review. pp.1–28. [GS Search]

W3C Web Semantic. Recuperado de https://www.w3.org/OWL/.

Wiley, D. (2011). Learning Objects, Content Management, and E-Learning. In: Content Management for E-Learning. New York, NY: Springer New York, pp. 43–54. [GS Search]

Zabala, A., &Arnau, L. (2014). Como aprender e ensinar competências. Artmed: Porto Alegre.

Arquivos adicionais

Published

2020-10-12

Como Citar

SIMON, A.; BEHAR, P. A.; TORREZZAN, C. A. W.; SLODKOWSKI, B. K.; CAZELLA, S. C.; SCHNEIDER, D. Modelagem de uma Ontologia de Domínio com Foco em Competências para Sistemas de Recomendação na Educação. Revista Brasileira de Informática na Educação, [S. l.], v. 28, p. 644–663, 2020. DOI: 10.5753/rbie.2020.28.0.644. Disponível em: https://journals-sol.sbc.org.br/index.php/rbie/article/view/3690. Acesso em: 4 jul. 2024.

Issue

Section

Artigos