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Title: Um assistente virtual de programação para suporte ao aprendizado de domínio
Other Titles: A virtual programming assistant to support mastery learning
Authors: Carneiro, Jairo Rodrigo Soares
Advisor: Aranha, Eduardo Henrique da Silva
Keywords: Aprendizado de domínio;Assistente virtual;Ensino de programação
Issue Date: 6-Nov-2023
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: CARNEIRO, Jairo Rodrigo Soares. Um assistente virtual de programação para suporte ao aprendizado de domínio. Orientador: Dr. Eduardo Henrique da Silva Aranha. 2023. 140f. Dissertação (Mestrado em Sistemas e Computação) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
Portuguese Abstract: [Contexto] Os altos índices de retenção e desistências discentes em cursos de TI e áreas correlatas, ainda são barreiras a serem superadas, especialmente quando relacionadas a certas disciplinas e/ou conteúdos programáticos presentes em seus currículos, a exemplo da programação de computadores. Desse modo, olhares têm sido direcionados aos cursos de formação tecnológica, sobretudo, na busca por soluções que possibilitem as Instituições educacionais lidar com os desafios à essa questão. [Problemática] Ocorre que ensinar e aprender programação em turmas do ensino superior é desafiador. Da perspectiva do trabalho docente, questões ligadas aos desafios diários em lidar com o tempo das aulas, currículos rígidos, desmotivação estudantil, turmas grandes e heterogêneas, entre outras coisas, inviabilizam um acompanhamento mais individualizado do aluno ou acabam por resultar em uma sobrecarga de atividades para o professor. Esse excesso de encargo pode prejudicar a ação docente não apenas no sentido de assistir aos discentes, mas também na escolha e implementação de modelos pedagógicos que sejam contrários ao modelo de ensino tradicional, a exemplo do Aprendizado de Domínio, do inglês, Mastery Learning. Esta teoria educacional corresponde a uma abordagem pedagógica proposta por Benjamin Bloom, que prevê que todos os alunos de uma classe possam progressivamente atingir um mesmo nível de compreensão do conteúdo (domínio) quando fornecidas as condições necessárias. Entretanto, para o professor o custo de implementação desta abordagem pode ser sobremodo elevado, ainda mais quando não subsidiada por tecnologia. [Proposta] Nesse sentido, como forma de apoiar as disciplinas de programação introdutória é que este estudo descreve um assistente virtual de programação que integra um conjunto de funcionalidades que pode favorecer a adoção do Aprendizado de Domínio em turmas de programação à medida que contribui com os aspectos de aprendizagem dos alunos, por meio de ações automatizadas. [Objetivo] Esse assistente propõe auxiliar o trabalho docente na promoção de feedback contínuos e customizados. Portanto, este estudo tem como objetivo principal investigar como um Assistente Virtual de Programação, projetados com funcionalidades tais que viabilizem o emprego do Aprendizado de Domínio, pode apoiar o trabalho docente com seus respectivos alunos em disciplinas introdutórias de programação mediadas por plataformas educacionais de ensino e aprendizagem de programação online. [Metodologia] Como ponto de partida para alcançar este objetivo, foi realizado um mapeamento sistemático da literatura, que reuniu 40 estudos primários que tratam do emprego do Aprendizado de Domínio nas áreas de interesse. Em seguida, dois estudos foram planejados e executados com cerca de 300 alunos ingressantes de um curso superior em Tecnologia da Informação, e seus respectivos professores (cinco). O primeiro foi um estudo exploratório realizado para investigar melhor o problema e construir a proposta do assistente virtual. O segundo, um estudo de caso que teve o objetivo de validar a proposta definida. [Resultados] Os resultados apontam que o assistente virtual além de beneficiar os professores na ação de correção dos exercícios de programação propostos e emissão de feedbacks aos discentes, onde mais de 9.000 (nove mil) feedbacks foram concedidos ao longo da disciplina, pode favorecer à adesão do modelo pedagógico de Aprendizado de Domínio pelos professores em turmas introdutórias de programação.
Abstract: [Context] The high rates of student retention and dropout in IT courses and related areas are still barriers to be overcome, especially when they are related to certain subjects and/or programme content in their curricula, such as computer programming. In this way, attention has been focussed on technological training courses, especially in the search for solutions that will enable educational institutions to deal with the challenges of this issue. [Problem] It turns out that teaching and learning programming in higher education classes is challenging. From a teaching perspective, issues related to the daily challenges of dealing with class time, rigid curricula, student demotivation, large and heterogeneous classes, among other things, make it impossible to provide more individualised support for students or end up resulting in an overload of activities for the teacher. This overload can jeopardise teaching not only in terms of assisting students, but also in choosing and implementing pedagogical models that go against the traditional teaching model, such as Mastery Learning. This educational theory corresponds to a pedagogical approach proposed by Benjamin Bloom, who predicts that all students in a class can progressively reach the same level of understanding of the content (mastery) when provided with the necessary conditions. However, the cost of implementing this approach can be very high for teachers, especially when it is not subsidised by technology. [Proposal] In this sense, as a way of supporting introductory programming courses, this study describes a virtual programming assistant that integrates a set of functionalities that can favour the adoption of Mastery Learning in programming classes as it contributes to students' learning aspects through automated actions. [Objective] This assistant aims to assist teachers in promoting continuous and customised feedback. Therefore, the main objective of this study is to investigate how a Virtual Programming Assistant, designed with functionalities that enable the use of Mastery Learning, can support the work of teachers with their respective students in introductory programming courses mediated by educational platforms for teaching and learning programming online. [Methodology] As a starting point for achieving this objective, a systematic mapping of the literature was carried out, which brought together 40 primary studies dealing with the use of Mastery Learning in the areas of interest. Two studies were then planned and carried out with around 300 new students on an Information Technology degree course and their respective teachers (five). The first was an exploratory study carried out to better investigate the problem and build the virtual assistant proposal. The second was a case study aimed at validating the defined proposal. [Results] The results show that the virtual assistant, in addition to benefiting teachers in correcting the proposed programming exercises and giving feedback to students, where over 9,000 (nine thousand) feedbacks were given throughout the course, can favour the adherence of the Mastery Learning pedagogical model by teachers in introductory programming classes.
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57147
Appears in Collections:PPGSC - Mestrado em Sistemas e Computação

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