Revista Brasileira de Informática na Educação – Número 2 – 1998
Ambiente Hipertexto para Apoio ao Planejamento e Elaboração de Cursos de Treinamento Segundo a Metodologia TRAINAIR José Maria Parente de Oliveira 1 Clovis Torres Fernandes 2
Resumo Neste trabalho apresenta-se o projeto e a implementação de um ambiente hipertexto de apoio à elaboração de cursos de treinamento segundo a Metodologia TRAINAIR, denominado TrainTool. O objetivo deste ambiente é melhorar o processo de manipulação, armazenamento e recuperação de informações compiladas durante a preparação dos cursos. Na modelagem desse ambiente foi utilizado, de forma inovadora, um modelo para especificação de aplicações hipertexto. Abstract The design and implementation of a hypertext environment for supporting the development of training courses according to the TRAINAIR Methodology, named TrainTool, is presented in this paper. The purpose of this environment is to improve the process of handling, storing, and retrieving information compiled during a course preparation. To specify such a supporting environment, a model for modeling hypertext applications was used in an innovative way. Palavras-Chave: Apoio ao Planejamento de Cursos, Ambiente Hipertexto, Metodologia TRAINAIR
1 Introdução A Organização de Aviação Civil Internacional (OACI) estabeleceu um programa com abrangência mundial para a preparação e intercâmbio de material de treinamento para as diversas atividades de aviação civil. Como parte desse programa, incentivou, como primeiro passo, a criação de Centros de Instrução de Aviação Civil (CIACs) em países membros da organização. Esses centros ficam responsáveis pela criação e aplicação de cursos de treinamento relativos à área. Como segundo passo, para facilitar o desenvolvimento de tais 1
Mestre em Ciências, Prof. Adjunto, Unidade de Desenvolvimento de Cursos TRAINAIR Instituto de Proteção ao Vôo - IPV, São José dos Campos - E-mail:
[email protected] 2 Doutor em Ciências, Prof. Adjunto II, Divisão de Ciência da Computação Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA - E-mail:
[email protected]
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cursos de treinamento, a OACI definiu e difundiu o uso de uma metodologia padronizada, denominada Metodologia TRAINAIR, composta de nove fases. A utilização dessa metodologia induz a uma padronização no planejamento e preparação dos programas de treinamento, de forma que os programas assim preparados formem uma base comum de material que pode ser utilizada pelos diversos Centros de Instrução de Aviação Civil (ICAO, 1991, 1993a, 1993b, 1993c). Um conjunto completo de material de um curso de treinamento preparado em conformidade com a Metodologia TRAINAIR é chamado “Conjunto de Material Didático Normalizado” ou CMDN (ICAO, 1991). Neste trabalho, CMDN será referenciado simplesmente como curso. Na preparação de um curso, as informações compiladas durante as fases prescritas na Metodologia TRAINAIR são registradas, geralmente em relatórios e formulários. Para esse registro, utiliza-se normalmente um processador de textos ou um software para gerenciamento de formulários. Em decorrência disso, observam-se diversos problemas quanto à manipulação, armazenamento e recuperação das informações. Por exemplo, quando modificações são realizadas em um ponto específico de uma das fases de preparação de dado curso, atualizações necessárias em tópicos relacionados de fases anteriores ou posteriores são realizadas com muito esforço, devido à inexistência de mecanismos que facilitem a execução dessas operações. Neste trabalho, apresenta-se o projeto e a implementação de um ambiente de apoio à elaboração de cursos, cujo protótipo é chamado TrainTool (Oliveira, 1996), desenvolvido segundo a tecnologia de hipertexto (Conklin, 1987; Nielsen, 1990; Martin, 1992). O objetivo de tal ambiente é melhorar o processo de relacionamento, manuseio, armazenamento e recuperação de informações compiladas durante a preparação de cursos. O ambiente TrainTool oferece ao autor de cursos acesso a informações específicas por mais de uma ordem, além de incorporar mecanismos que eliminam os problemas decorrentes do uso de processadores de texto e de gerenciadores de formulários (Oliveira, 1996). Na modelagem e estruturação do ambiente TrainTool foi utilizado, de forma inovadora, o Hypermedia Design Model - HDM (Schwabe & Rossi, 1993; Garzotto et al., 1993), um modelo para especificação conceitual de aplicações hipertexto. A inovação não se refere ao uso de hipertexto em ambientes de apoio ao desenvolvimento de software, como descrito em Bigelow (1988), mas à realização da modelagem das informações e estruturas de um ambiente de apoio via um modelo de autoria de aplicações hipertexto. A Seção 2 deste trabalho introduz os principais conceitos da Metodologia TRAINAIR. A Seção 3 apresenta a arquitetura básica do ambiente TrainTool de apoio à Metodologia TRAINAIR. A Seção 4 descreve o processo de modelagem do TrainTool através do HDM. A Seção 5 apresenta os principais aspectos sobre a implementação do protótipo do TrainTool. Algumas conclusões são apresentadas na seção final.
2 Metodologia TRAINAIR Na perspectiva do aprendiz, o ensino pode ser considerado como a transferência e aquisição sistemática de conhecimentos e experiências. Já na perspectiva dos responsáveis pelo planejamento do ensino, o ensino é visto como um conjunto de atividades e meios que proporcionam uma aprendizagem com máximo rendimento e com mínimo de tempo e gastos materiais (Carvalho, 1984). 2
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Planejamento de ensino pode ser definido como um processo de tomada de decisões visando a racionalização das atividades de ensino e aprendizagem (Turra, 1992). É nesse contexto que a Metodologia TRAINAIR se encaixa. A Metodologia TRAINAIR é composta das nove fases seguintes: Fase 1 - Estudo Preliminar, Fase 2 - Análise do Trabalho, Fase 3 Análise da População Alvo, Fase 4 - Concepção do Plano de Estudos, Fase 5 - Concepção dos Módulos, Fase 6 - Produção e Experimentação, Fase 7 - Validação e Revisão, Fase 8 Implementação e Fase 9 - Avaliação Pós-instrução (ICAO, 1991). O termo “treinamento” é usado no contexto deste trabalho como sinônimo do termo “instrução”, empregado usualmente na documentação da Metodologia TRAINAIR. A seguir apresenta-se uma descrição sucinta de cada uma das fases da Metodologia, segundo o seu documento oficial (ICAO, 1991). Fase 1: Estudo Preliminar Nesta fase analisam-se inicialmente os problemas identificados em um setor operacional para se determinar o tipo de solução mais apropriada. Caso seja necessária uma solução que envolva treinamento, deve-se preparar um projeto de preparação de curso, incluindo uma estimativa da relação custo/benefício da preparação do treinamento. Fase 2: Análise do Trabalho Após a decisão por uma solução de treinamento para os problemas identificados e descritos na fase 1, passa-se à descrição e análise do trabalho em questão. São identificadas e descritas as funções e tarefas do setor operacional efetivamente realizadas, especificadas as habilidades, conhecimentos e atitudes requeridas para a devida execução dessas tarefas e estabelecidos os padrões de desempenho do trabalho. Fase 3: Análise da População Alvo Apesar de um curso poder ser adaptado para uso em outros centros de instrução, nesta fase examinam-se principalmente as características pessoais do grupo que vai receber o treinamento. Essas características serão importantes para a escolha das técnicas de instrução mais apropriadas e do conteúdo das unidades de ensino. Fase 4: Concepção do Plano de Estudos Nesta fase determina-se inicialmente a necessidade de elaborar ajudas de trabalho, tais como listas de verificação, tabelas de conversão, etc. Caso haja tal necessidade, prossegue-se com as especificações dessas ajudas. Em seguida, formulam-se os objetivos de treinamento, que são agrupados em módulos. Esses módulos são dispostos em uma seqüência que possa conduzir gradualmente os alunos ao atendimento dos comportamentos desejados. Fase 5: Concepção dos Módulos Depois da especificação dos objetivos, da estruturação dos módulos e da determinação da seqüência de módulos, elegem-se para cada módulo as atividades, as técnicas e os meios de treinamento, levando-se em conta os tipos de objetivos, os estilos de aprendizagem preferidos pela população alvo e as circunstâncias e limitações organizacionais. 3
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Fase 6: Produção e Experimentação Com base nos módulos projetados na fase 5, passa-se à produção do material didático propriamente dito. Durante a produção, o material deverá ser submetido a experimentações prévias com um grupo especialmente selecionado para esse fim. O objetivo é verificar se o material está claro, se existem erros de impressão, se os exames são válidos, etc. Fase 7: Validação e Revisão Nesta fase realiza-se uma aplicação completa do curso com alunos da população alvo em condições didáticas reais, visando verificar a validade do curso preparado. Mediante análise dos resultados dessa aplicação, avalia-se todo o material e efetuam-se as modificações necessárias. Fase 8: Implementação Após completar a fase de validação e revisão, tomam-se as medidas necessárias para aplicar o curso preparado, como parte do programa de cursos do centro de instrução. Fase 9: Avaliação Pós-instrução A principal finalidade da avaliação pós-instrução é determinar se o treinamento aplicado está solucionando os problemas identificados e analisados na fase 1. Adicionalmente, deve-se calcular o custo total da preparação do treinamento e verificar se os recursos foram aplicados de forma eficiente, mediante comparação entre os recursos estimados e os efetivamente utilizados. Com base nos cálculos da avaliação e nas mudanças observadas nos ex-alunos após seu retorno ao local de trabalho, assim como nas melhorias no desempenho da organização, pode-se computar os custos e os benefícios reais do treinamento efetuado.
3 Ambiente TrainTool de Apoio à Metodologia TRAINAIR O processo de preparação de um curso segundo a Metodologia TRAINAIR segue um princípio evolutivo semelhante ao processo de desenvolvimento de software. A partir de um conceito abstrato proposto, obtém-se um conjunto de material didático final. A figura 1, adaptada de Takahashi (1989), ilustra esse processo. Na figura, a linha de tempo evolui de cima para baixo. C0 representa o conceito mais abstrato sobre o domínio da aplicação. C1 corresponde à primeira modificação de conhecimentos e R1 à representação de apoio ao conjunto de conhecimentos C1. Através de sucessivas modificações dos conhecimentos, chega-se ao conjunto de conhecimentos Ck e à representação de apoio correspondente Rk. Rk representa todo o material didático final produzido, bem como o total de informações adquiridas sobre tal preparação, após k iterações. Considerando k = 9, os nove conjuntos de conhecimentos e os nove conjuntos de representação de apoio aos conjuntos de conhecimentos correspondem aos produtos parciais gerados em cada uma das nove fases recomendadas pela Metodologia TRAINAIR.
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C0
C1
C2
R1
R2
Tempo
Rk
Ck
Conjuntos de conhecimentos
Conjuntos de representação de apoio aos conjuntos de conhecimentos
Figura 1 - Representação do processo evolutivo da preparação de cursos. As informações compiladas em cada uma das nove fases prescritas na Metodologia TRAINAIR são registradas em relatórios e formulários especialmente estruturados para cada fase. A figura 7 ilustra um desses formulários. Para esse registro, utiliza-se normalmente um processador de textos ou um software para gerenciamento de formulários. Em função da disposição das informações nos relatórios e formulários e dos sistemas de software empregados para manipular tais informações, observam-se, entre outros, os seguintes problemas quanto ao relacionamento, manuseio, armazenamento e recuperação das informações compiladas:
• Insuficiência das informações apresentadas nos formulários; • Ocorrência de inconsistências das informações sobre o mesmo tópico apresentadas
em diferentes formulários; • Obrigatoriedade de mudança de contexto para a obtenção de informações complementares; • Inexistência de mecanismos para mudança direta de contextos entre fases; • Quando modificações são realizadas em um dado ponto de uma das fases de preparação de um curso, raramente são feitas as atualizações necessárias em tópicos relacionados de fases anteriores ou posteriores, devido à inexistência de mecanismos que facilitem a realização dessas operações. Visando solucionar os problemas decorrentes da aplicação da Metodologia TRAINAIR apoiada por processadores de textos e sistemas de gerenciamento de formulários, expandir as possibilidades de uso da Metodologia TRAINAIR e, em última instância, tornar mais agradável e eficiente o trabalho de preparação de cursos, concebeu-se um ambiente de apoio à preparação de cursos segundo a Metodologia TRAINAIR, cujo protótipo é chamado TrainTool. Os tipos de problemas identificados durante a preparação de um curso são similares aos problemas encontrados nas fases de análise, projeto e implementação de software, especialmente aqueles relacionados com documentação, armazenamento e recuperação de
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informação sobre o software. Por isso, definiu-se a arquitetura básica do TrainTool de forma análoga à de um ambiente de desenvolvimento de software, adaptada da anatomia de ambiente de desenvolvimento de software proposta por Lucena e Takahashi (1989), com as devidas adaptações e simplificações para um projeto inicial. A figura 2 apresenta a arquitetura básica do TrainTool. Interface com o Usuário Acompanhamento de Projeto
Análise e Concepção do Plano de Estudos
TRAINTOOL
(Fases: 1, 2, 3 e 4)
Produção e Avaliação do Curso (Fases: 5, 6, 7, 8 e 9)
Hiperbase
Figura 2 - Arquitetura Básica do TrainTool. Como pode ser observado na figura 2, a arquitetura proposta para o ambiente TrainTool contempla os seguintes cinco componentes: Análise e Concepção do Plano de Estudos, Produção e Avaliação do Curso, Acompanhamento de Projeto, Hiperbase e Interface com Usuário. O componente Análise e Concepção do Plano de Estudos corresponde à Programação em Ponto Grande da arquitetura de Lucena e Takahashi (1989) e compreende as fases 1, 2, 3 e 4 da Metodologia TRAINAIR. O componente Produção e Avaliação do Curso corresponde ao apoio ao planejamento e estruturação das informações necessárias à Programação em Ponto Pequeno no TrainTool. Neste segundo componente, que compreende as fases 5, 6, 7, 8 e 9, são oferecidas as facilidades para a produção dos módulos de um curso, bem como as facilidades necessárias para a avaliação de todo o processo de preparação do curso e de sua efetividade. O equivalente ao Controle de Projeto e Gerência de Configuração no TrainTool é o componente Acompanhamento de Projeto, onde encontram-se informações sobre a equipe de preparação de um dado curso, cronograma de atividades, custos, etc. A Hiperbase oferecerá a infra-estrutura hipertextual para a concretização desses quatro primeiros componentes. Finalmente, é através do componente Interface com Usuário que o usuário poderá acessar a hiperbase do TrainTool.
4 Modelagem do TrainTool A modelagem do TrainTool, em última análise, consiste na modelagem da hiperbase. A literatura apresenta diversos modelos para o desenvolvimento de aplicações hipertexto, tais como HDM (Schwabe & Rossi, 1993; Garzotto et al., 1993), MORE (Lucarella et al., 1993), OOHDM (Schwabe & Rossi, 1995), Mapeamento de Informação (Horn, 1989) e outros menos difundidos (Deslile & Schwartz, 1987; Hodges et al., 1989). No entanto, à época do início deste trabalho (1993), o HDM foi o escolhido, por ser o mais conhecido dos autores deste
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artigo e para verificar a adequação do modelo à modelagem de uma aplicação não usualmente implementada como hipertexto, tal como o TrainTool. HDM permite o projeto conceitual de uma aplicação sem que o autor tenha que se preocupar demasiadamente com detalhes de implementação. Esse nível de projeto também é chamado de Autoria em Ponto Grande. A versão HDM utilizada não fornece uma seqüência de passos muito clara, apenas diretivas gerais para esses passos, que devem ser realizados de forma evolutiva e iterativa. Os passos recomendados e experimentados para a aplicação dos conceitos HDM, adotados de Leite (1994) e Schwabe e Rossi (1993), são os seguintes:
• • • •
Esquema da Aplicação. Identificação dos tipos de entidades e dos tipos de relacionamentos (tipos de elos aplicativos) entre elas. Estruturação dos Tipos de Entidades. Detalhamento da estrutura hierárquica interna dos tipos de entidade identificadas no esquema. Instanciação da Aplicação a partir do Esquema. Particularização das entidades para a aplicação em questão. Storyboards. Preparação dos esboços das principais telas e seus interrelacionamentos.
Devido às características iterativas e evolutivas intrínsecas à metodologia de uso da modelagem HDM, as atividades realizadas no projeto do ambiente TrainTool podem ser esquematicamente representadas de forma similar ao modelo em espiral da engenharia de software (Bohem, 1988). A figura 3 apresenta tal representação, à qual acrescentou-se o passo adicional de verificação da consistência das informações geradas nos passos anteriores.
Esquema HDM + Estrutura Interna dos Tipos de Entidades
Instâncias dos Tipos de Entidades
Verificação de Consistência
Storyboard
Figura 3 - Representação das atividades do projeto do ambiente TrainTool. A linha mais interna da figura indica que, num primeiro momento, são identificados alguns tipos de entidades, com suas respectivas estruturas internas, e definida uma primeira versão do esquema HDM. Em seguida, os tipos de entidades são instanciados, ou seja, entidades são particularizadas a partir dos tipos de entidades; são esboçados os primeiros storyboards e, finalmente, realiza-se uma verificação de consistência de todo o conjunto. A cada iteração ao longo da espiral, versões mais completas do esquema, das estruturas internas dos tipos de entidades, da instanciação dos tipos de entidades e, consequentemente, 7
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dos storyboards, são progressivamente obtidas. A cada iteração na espiral, a consistência dos produtos obtidos nas atividades dos quadrantes anteriores é verificada. As seções 4.1 e 4.2 ilustram a aplicação dos passos de definição do esquema HDM e de instanciação no desenvolvimento do protótipo do TrainTool. 4.1 Esquema HDM do TrainTool O HDM aborda basicamente os aspectos de modelagem de aplicações da forma read-only, em que os usuários realizam principalmente ações de leitura das informações previamente definidas pelos autores da aplicação. O TrainTool, no entanto, foi concebido de forma a permitir que o usuário interaja com o ambiente para definir as informações das unidades de informação. Por isso, a fim de fazer frente às limitações de notação encontradas no HDM, a notação existente foi estendida e inovações foram definidas (Oliveira, 1996). A Figura 4 mostra o esquema HDM correspondente ao ambiente TrainTool desenvolvido. Deseja-se que o TrainTool seja um hiperdocumento que possa ser instanciado para diversos projetos de preparação de cursos. Cada tipo de entidade, representado por um retângulo arredondado no esquema, possui suas próprias perspectivas de apresentação, definidas por palavras em itálico acima de cada tipo.
Texto Estudo Preliminar
Texto Gráfico/Figura
deficiências definidas em
Estudo do Trabalho direciona
população definida em
Texto baseado em
Estudo da População Alvo
Texto Gráfico/Figura
baseado em
Plano de Estudos
baseado em
Texto
baseado em
Texto
Plano de Módulo
Subtarefas
iniciada em Texto
Texto
determinada por
Avaliação Pós-instrução Texto
Produção
planejada em
Texto
Tarefas Texto
Implementação
Texto
planejada em
definida em
Validação
Objetivos Intermediários Texto Cronograma
prazos e custos definidos em help contextual
Acompanhamento de Projeto help contextual
Hiperdocumento
Texto
Manual da Metodologia TRAINAIR
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Descrição do Ambiente
Texto Ação do Sistema
PROJETO 1 Camadas relaciona projeto com instâncias de
Controle do Sistema
Figura 4 - Esquema HDM do TrainTool. O esquema mostra dois conjuntos distintos de tipos de entidades. O primeiro é aquele formado por tipos de entidades que podem ser instanciadas de acordo com os diferentes projetos de cursos de treinamento e aparecem representados dentro dos retângulos maiores dispostos em camadas. De forma a facilitar a identificação neste ponto do trabalho, esses retângulos receberam os rótulos Projeto (de curso) 1, Projeto 2 e assim por diante. Em cada retângulo maior encontram-se representadas os tipos de entidades que correspondem às 8
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informações coletadas ao longo do processo de preparação de cada curso. Em particular, o retângulo Projeto 1 apresenta os tipos de entidades definidos, a saber: Estudo Preliminar, Estudo do Trabalho, Estudo da População Alvo, Plano de Estudos, Plano de Módulo, Produção, Validação, Implementação, Avaliação Pós-instrução, Tarefas, Objetivos Intermediários, Subtarefas e Acompanhamento de Projeto. Vale notar que Objetivos Intermediários, Subtarefas e Acompanhamento de Projeto, em particular, foram utilizados como tipos de entidades auxiliares à modelagem. Apesar de não representarem fases da Metodologia TRAINAIR, mas devido à sua importância, esses conceitos foram elevados à categoria de tipo de entidade. O segundo conjunto de tipos de entidades é aquele formado pelos tipos de entidades que não sofrem instanciações diferentes para diferentes projetos de cursos, apresentados fora dos retângulos em camada. Neste conjunto estão os tipos de entidades de instância única, válidos para qualquer projeto de curso, a saber: Manual da Metodologia TRAINAIR, Descrição do Ambiente e Controle do Sistema. Os tipos de entidades Estudo Preliminar, Estudo do Trabalho, Estudo da População Alvo, Plano de Estudos, Plano de Módulo, Produção, Validação, Implementação e Avaliação Pós-instrução correspondem às fases da Metodologia TRAINAIR. Dentre esses tipos, apenas Estudo do Trabalho e Plano de Estudos possuem perspectivas Texto, Gráfico e Figura. Os demais possuem somente perspectiva Texto. Os tipos de entidades Tarefas, Subtarefas e Objetivos Intermediários possuem apenas perspectiva Texto. As unidades de informação descritas sob esta perspectiva são definidas de forma a apresentar pequenos textos em pequenas janelas, a fim de não cansar demasiadamente o leitor. Esta regra aplica-se a todos os tipos que possuem perspectiva Texto. O tipo Acompanhamento de Projeto possui as perspectivas Texto e Cronograma. Entidades deste tipo guardam as informações de prazos e custos do desenvolvimento de cada projeto de curso. O tipo Descrição do Ambiente, apresentado na perspectiva Texto, tem como finalidade proporcionar ao usuário informações relativas à funcionalidade do ambiente, tal como o que é o ambiente e como usá-lo. O tipo Controle do Sistema possui perspectivas Texto e Ação do Sistema e uma notação um pouco diferente dos demais. A sombra de sua notação serve para colocá-lo numa posição um pouco mais destacada dos outros tipos. A diferença deste tipo é que ele não visa apresentar informações ao usuário, mas realizar operações necessárias ao funcionamento do ambiente. Tais operações correspondem, entre outras, ao controle de acesso ao sistema, criação e eliminação de projetos de cursos. O último tipo de entidade do esquema, Manual da Metodologia TRAINAIR, também representado por um símbolo diferente do convencional de tipo de entidade, representa um hiperdocumento. Esse hiperdocumento corresponde ao manual de referência da Metodologia TRAINAIR, que poderá ser acessado de qualquer componente dos diversos tipos de entidades dos retângulos em camada, para consultas pelo usuário, durante o processo de preparação de cursos, na forma de “help contextual”. Pode-se observar no esquema que o retângulo de linhas mais grossas e bordas arredondadas, dentro dos retângulos em camadas, delimitando os tipos de entidades Estudo Preliminar, Estudo do trabalho, Estudo da População Alvo, Plano de Estudos, Plano de
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Módulo, Produção, Validação, Implementação, Avaliação Pós-instrução, Tarefas, Subtarefas e Objetivos Intermediários está ligado ao tipo Acompanhamento de Projeto. É como se o retângulo arredondado fosse um supertipo de entidade constituído por uma rede de vários tipos de entidades. Os tipos de elos entre os tipos de entidade dentro do supertipo são tipos de elos aplicativos normais. Entretanto, a ligação do supertipo com Acompanhamento de Projeto significa que cada tipo de entidade do supertipo possui uma ligação da forma "prazos e custos definidos em" com Acompanhamento de Projeto. Tanto o supertipo quanto o tipo Acompanhamento de Projeto possuem uma ligação da forma "help contextual" com Manual da Metodologia TRAINAIR. O "help contextual" é um tipo de elo que após sua ativação remete o usuário para a parte do manual que apresenta o assunto correspondente ao contexto corrente de trabalho. Essa localização do assunto desejado do manual é representada pelas duas retas verticais com três diagonais entre elas, localizadas no lado direito do símbolo do Manual da Metodologia TRAINAIR. A notação de supertipo foi utilizada para conferir maior clareza ao esquema, uma vez que, se todas as ligações fossem traçadas, o esquema ficaria muito confuso e sobrecarregado. O tipo de elo "relaciona projeto com instâncias de" entre o tipo de entidade Controle do Sistema e os retângulos em camadas tem por finalidade ativar as instâncias dos tipos de entidade do esquema para um projeto de curso específico. Com isso, a partir da seleção de um projeto de curso pelo usuário, o elo ativado corresponde a fazer a busca e a ativação desse projeto. 4.2 Instâncias da Aplicação Ao contrário das recomendações de se definir um esquema para um conjunto de aplicações (Schwabe & Rossi, 1993; Garzotto et al., 1993), definiu-se um esquema HDM específico para modelar o TrainTool. Dessa forma, o primeiro nível das instâncias da aplicação do esquema TrainTool corresponde ao próprio esquema HDM, pois nele são apresentados os tipos de entidade a serem implementados e seus tipos de elos respectivos, mas sem suas estruturas internas. No segundo nível das instâncias, além da instanciação das entidades, ocorre ainda a instanciação dos elos tanto estruturais quanto de aplicação. Os elos estruturais ligam componentes pertencentes à estrutura de uma mesma entidade. Os elos de aplicação ligam unidades ou componentes de entidades diferentes. A Figura 5 apresenta uma parte desse segundo nível das instâncias da aplicação. Nessa figura, as entidades aparecem representadas esquematicamente, destacando apenas as unidades de informação e componentes de onde saem ou chegam elos. Os elos mostram como as unidades e componentes de uma mesma entidade ou de entidades diferentes estão associadas. Os elos definidos podem ser entre unidades e componentes de entidades diferentes, componentes de uma mesma entidade ou componentes de entidades diferentes, entre um componente de uma entidade e outra entidade ou ainda entre entidades diferentes.
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Estudo do Trabalho Estudo Preliminar
Causas dos Problemas
Execução Real das Tarefas
Causas das Deficiências dos Executantes de Menor Desempenho Dever
Tarefa
Subtarefa
Estudo da População Alvo Plano de Estudos
Decisão de Ajuda de Trabalho
Ajuda de Trabalho
Objetivos de Instrução
Projeto de Módulo Obj Final / Pós-curso Opções de Projeto de Módulos
Obj Intermediário
Plano de Módulo
Esboço de Módulo Especificação de Material Seqüência de Módulos
Figura 5 - Segundo nível de instâncias da aplicação. Um exemplo de elo entre uma unidade de informação e um componente de uma entidade diferente é aquele entre Causas das Deficiências dos Executantes de Menor Desempenho, da entidade Estudo do Trabalho, e Causas dos Problemas, da entidade Estudo Preliminar. Um exemplo de elo entre um componente de uma entidade e uma outra entidade é representado pelo elo entre Plano de Módulo, componente da entidade Projeto de Módulo, e a entidade Estudo da População Alvo. Na estrutura da entidade Plano de Estudos existem elos entre alguns de seus componentes. Esses elos mostram as ligações entre Objetivo Final/Pós-curso e Ajuda de Trabalho e entre Esboço de Módulo com Objetivo Final/Pós-curso e Objetivo Intermediário. Um detalhe importante sobre os elos entre os componentes com várias instâncias, dispostos em camadas, é a existência de ligações unívocas e biunívocas entre os conjuntos de instâncias. Uma ligação unívoca existe entre as instâncias de Ajuda de Trabalho e de Tarefa. Cada instância de Ajuda de Trabalho está ligada a uma instância de Tarefa, mas nem toda 11
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instância de Tarefa está associada a uma instância de Ajuda de Trabalho. Já uma ligação biunívoca ocorre entre as instâncias de Objetivo Final/Pós-curso e Tarefa. Cada instância de Objetivo Final/Pós-curso possui uma ligação com apenas uma instância de Tarefa e viceversa. Essa regra se aplica também entre Plano de Módulo e Esboço de Módulo. A partir desse ponto já é possível visualizar o que deverão conter e quais serão as telas iniciais do sistema. Por isso, após a definição das instâncias elaboram-se storyboards ou esboços das telas do sistema (Leite, 1994). Em princípio, os storyboards deverão fornecer um esboço das telas do sistema e seus aspectos de navegação.
5 Implementação do Protótipo do TrainTool O protótipo do TrainTool foi implementado, inicialmente, em ToolBook 1.5 (Asymetrix, 1989), em função das facilidades oferecidas por esse sistema de autoria para a implementação tanto dos recursos de hipertexto mais simples, como botões, campos e facilidades gráficas, quanto de interação com bases de dados. O protótipo do TrainTool pode ser visto como uma aplicação que possui duas partes bem distintas: • Uma parte que representa um hipertexto com entidades de instância única, a saber, Controle do Sistema, Descrição do Ambiente e Manual da Metodologia TRAINAIR. • Outra parte que representa uma estrutura hipertextual que pode ser multiinstanciada para diferentes projetos de cursos existentes, que correspondem aos retângulos em camadas da Figura 4. Em termos práticos, isto significa que cada projeto de preparação de curso possui sua base de dados específica, a saber, conjunto de arquivos de dados .dbf, que é manipulada segundo a estrutura hipertextual básica. Essa forma surgiu a partir da representação em camadas do esquema HDM definido e da estrutura interna das entidades definidas durante o processo de modelagem do ambiente. A implementação da estrutura hipertextual de entidades de instância única foi simples e direta. A partir da definição da estrutura interna dos tipos de entidade e com o uso de recursos simples do ToolBook foi possível realizar tal implementação. Em termos práticos, a estrutura hipertextual que pode ser multiinstanciada para diferentes projetos existentes significa a definição de estruturas de arquivos de dados do tipo .dbf dentro da estrutura de hipertexto, definida de acordo com as ligações dos tipos de entidades apresentados no esquema HDM do TrainTool. As extensões ao HDM definidas, referentes aos componentes de entidade com várias instâncias e aos componentes com número variável de unidades, foram muito úteis para a estruturação dos arquivos de dados. A Figura 6 exemplifica o processo utilizado para a definição dos arquivos de dados. Na Figura 6, a entidade Tarefas é constituída por um número variável de componentes Tarefa, as quais, por sua vez, são constituídas por sete unidades de informação. O mesmo raciocínio se aplica também para a entidade Subtarefas. Essa regularidade observada na estrutura das entidades e componentes, no momento da implementação, foi então associada à
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definição de um arquivo de dados. Este processo foi extensivamente utilizado durante a implementação do protótipo do TrainTool. Arquivo Tarefa Nome Tarefa Código Tarefa
Tarefa
Tarefas
Impor., Freq., Dificuldade Dever
Texto Nome da Tarefa Importância, Freqüência, Dificuldade Dever Local de Execução Acontecimento Inicial Acontecimento Final Referências
Tarefa
Subtarefas
Local Execução Acontecimento Inicial Acontecimento Final
Subtarefa
Referencias Subtarefa
Subtarefa
Arquivo Subtarefa Código Tarefa Código Subtarefa
Texto Nome da Subtarefa Tarefa Dificuldades de Execução Requisitos de H/C/A’s
Nome Subtarefa
Figura 6 - Esquema do processo utilizado para a definição de arquivos de dados. Quanto às telas, procurou-se utilizar metáforas bem conhecidas pelos usuários a fim de permitir uma interação mais fácil e agradável, uma vez que esse ambiente significa uma nova forma de estruturação e apresentação das informações das fases da Metodologia TRAINAIR. Para dar um exemplo dessa nova forma de apresentação das informações, apresenta-se a seguir uma breve descrição de um dos formulários em papel prescritos pela Metodologia TRAINAIR e posteriormente mostra-se como as informações apresentadas nesse formulário são visualizadas no TrainTool. O formulário apresentado de forma simplificada no Figura 7 tem por finalidade descrever um objetivo final de treinamento para uma determinada tarefa. Como se pode observar no formulário, um objetivo de treinamento pode ser do tipo objetivo terminal ou pós-instrução, descrito através de três elementos: condições, comportamento e norma. Observa-se também que cada objetivo final é composto por vários objetivos intermediários que, por sua vez, estão relacionados com as subtarefas da tarefa relacionada ao objetivo final. Assim, na Fase 4, Concepção do Plano de Estudos, prepara-se um formulário para cada tarefa analisada na Fase 2. Como cada tarefa identificada na Fase 2, Análise das Tarefas, é descrita minuciosamente através de um formulário específico, para a definição dos objetivos de instrução, se faz necessário consultar os formulários de descrição dessas tarefas e as características da população alvo, definidas na Fase 3. Considerando que essas informações ficam armazenadas em relatórios e formulários de fases diferentes, a busca de informações é um processo pouco eficiente e dispersivo. No formulário da Figura 7, por exemplo, para se obter uma descrição das subtarefas relacionadas a um determinado objetivo intermediário deve-se retornar aos formulários de descrição de tarefas preparados na Fase 2.
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Objetivo de Treinamento Projeto: BRA 92-006
País / CIAC: Brasil / IPV
No página: 1
Objetivo derivado da tarefa: C6
Código do CMDN: 054/20/ATCRR
No. referência do objetivo: 13
Título da tarefa: Ordenar a progressão das aeronaves
Data de elaboração: 9/8/94
Ajuda de trabalho SIM: NÃO: X
A. Objetivo Terminal: X
Objetivo Pós-instrução:
Condições: - Um simulador de controle radar de tráfego aéreo. - Comunicações entre as posições de controle e de pilotagem através de um módulo de comunicações VHF. - Fichas de progressão de vôo. - Situação inicial da TMA, do tráfego e dos equipamentos da estação operacional. Comportamento: Emitir autorizações de forma a ordenar a progressão das aeronaves no setor. Critério: De acordo com as regras, normas e procedimentos de tráfego aéreo. Subtarefa
No. obj. Interm.
Objetivo Intermediário
B62, B71, B91, C71, C91
53
Aplicar regras e procedimentos para situações de interferência ilícita, falhas de comunicações e emergências.
B62
52
Aplicar técnicas de seqüenciamento de aeronaves.
Tipo de H/C/A Aplicação de regras
Solução de problema
Figura 7 - Amostra de formulário prescrito pela Metodologia TRAINAIR. O exemplo de tela do TrainTool ilustrado na Figura 8 corresponde ao formulário apresentado na Figura 7. Com o novo leiaute de distribuição das informações nessa tela, o usuário pode representar todas as informações do formulário correspondente e ativar ligações que não aparecem no formulário em papel. Na figura, ao acionar os botões Comportamento, Condições e Critério, o usuário obterá a informação desejada, que será apresentada acima de tais botões. As ligações que podem ser ativadas, entre outras, são as seguintes: passar à tela de ajudas de trabalho relacionadas, acessar a tarefa que originou o objetivo e acessar a descrição dos H/C/As (habilidades / conhecimentos / atitudes) da população alvo, definidos na Fase 3. Acionando o botão Objetivos intermediários, o usuário passará a uma nova tela onde são apresentados esses objetivos e as âncoras de acesso às subtarefas correspondentes a cada objetivo intermediário.
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Figura 8 - Exemplo de tela do TrainTool.
6 Conclusão O emprego do HDM com as extensões definidas ofereceu uma forma bastante clara e concisa para a modelagem do protótipo do ambiente de apoio à Metodologia TRAINAIR, TrainTool. Além disso, tais extensões facilitaram a identificação e definição de bases de dados na etapa de implementação. Considerando o TrainTool como um ambiente que integra todas as fases do desenvolvimento de cursos, bem como a definição das novas estruturas de apresentação das informações das fases da Metodologia TRAINAIR, os relatórios em papel de fim de fase e os formulários convencionais poderão ser eliminados. Como, normalmente, os relatórios e formulários têm a finalidade de compilar as informações coletadas nas fases, os conteúdos desses relatórios e formulários já estarão contidos no próprio hipertexto do ambiente. Além disso, para o intercâmbio de cursos preconizado pela OACI, bastará promover a troca das bases de informação hipertextual com outros centros de instrução de aviação civil. Nesse caso, é imperativo que os centros de instrução operem com o ambiente descrito neste trabalho. O ambiente de apoio à preparação de cursos aqui descrito constitui uma ferramenta do tipo standalone, onde somente um usuário por vez do mesmo local poderá interagir com o ambiente num dado instante. Apesar de apenas um protótipo haver sido implementado e testes de uso não haver sido realizados, com base em opiniões de usuários potenciais de tal ambiente, que assistiram apresentações sobre as facilidades que o ambiente pode oferecer, estima-se que o TrainTool promoverá um grande avanço em relação à maneira atual de preparação de cursos, atualmente predominantemente baseada na manipulação de formulários com emprego de processadores de texto e sistemas para gerenciamento de formulários eletrônicos. No entanto, vislumbra-se que as seguintes extensões poderão ser agregadas a um futuro produto operacional, de forma a aumentar a utilidade do TrainTool:
• Apoio ao desenvolvimento cooperativo de cursos ao nível local do centro de instrução • Apoio ao desenvolvimento cooperativo de cursos entre centros de instrução • Apoio ao desenvolvimento de tutores eletrônicos de treinamento, possivelmente inteligentes e baseados na tecnologia de sistemas hipermídia.
Referências Bibliográficas Asymetrix (1989). Using ToolBook 1.5 - A guide to building and working with books. Washington. Bigelow, J. (Março de 1988). Hypertext and CASE. IEEE Software, 5(2), 23-27. Boehm, B. (Maio de 1988). A spiral model for software development and enhancement. Computer, 21(1), 61-72.
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Revista Brasileira de Informática na Educação – Número 2 – 1998
Carvalho, I. M. (1984). O processo didático. Rio de Janeiro: Fundação Getúlio Vargas. Conklin, J. (Setembro de 1987). Hypertext: An introduction and survey. IEEE Software, 1741. Delisle, N. E., & Schwartz, M. D. (Abril de 1987). Contexts - A partitioning concept for hypertext. ACM Transactions on Office Information Systems, 5(2), 168-186. Garzotto, F., Paolini, P., & Schwabe, D. (Janeiro de 1993). HDM - A model-based approach to hypertext application design. ACM Transactions on Office Information Systems, 11(1), 126. Hodges, M. et al. (Janeiro de 1989). A construction set for multimedia applications. IEEE Software, 6(1), 37-43. Horn, R. E. (1989). Mapping hypertext - analysis, linkage, and display of knowledge for the next generation of on-line text and graphics. Lexington. ICAO - International Civil Aviation Organization (1991). Training development guideline. Montreal. ICAO - International Civil Aviation Organization (1993a). El programa TRAINAIR. Documento Informativo Núm. 1 ICAO - International Civil Aviation Organization (1993b). El concepto TRAINAIR. Documento Informativo Núm. 2 ICAO - International Civil Aviation Organization (1993c). La oficina central TRAINAIR. Documento Informativo Núm. 3 Leite, W. L. C. (1994). Protótipo de um sistema de apoio computacional hipermídia. São José dos Campos: Trabalho de Graduação, Divisão de Ciência da Computação, ITA. Lucarella, D., Parisotto, S., & Zanzi, A. (Novembro de 1993). MORE: Multimedia object retrieval environment. Proceedings of the 5th ACM Conference on Hypertext, Seattle, WA, 14-18. Lucena, J. P., & Takahashi, T. (1989). A anatomia de um ambiente de desenvolvimento de software. Projeto ADS. Martin, J. (1992). Hiperdocumentos e como criá-los. Rio de Janeiro: Campus. Nielsen, J. (1990). Hypertext and hypermedia. New York: Academic Press. Oliveira, J. M. P. (1996). TrainTool: Ambiente hipertexto de apoio à metodologia TRAINAIR. São José dos Campos: Dissertação de Mestrado, Divisão de Ciência da Computação, ITA. Schwabe, D., & Rossi, G.. (1993). Introdução aos sistemas e à autoria multimídia. Córdoba: VI EBAI-Laboratório de Multimídia, Tópicos em Multimídia - Caderno de Textos. Schwabe, D., & ROSSI, G. (Janeiro de 1995). Building hypermedia applications as navigational views of information models. Proceedings of the 28th Hawaii International Conference on Systems Science, Maui. Takahashi, T. (1989). Curso introdução à qualidade em desenvolvimento de software. São Paulo: IBM. Turra, C. M. G et al. (1992). Planejamento de ensino e avaliação. Porto Alegre: Sagra.
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