Interpretação pedagógica de relações lógicas em diálogos para o ensino de conceitos visuais

Abstract

Resumo: Este trabalho consiste no projeto e implementação de um módulo pedagógico capaz criticar frases do aprendiz que contenham relações lógicas complexas explicitamente citadas. O módulo é integrado a uma Shell de aprendizagem direcionada ao ensino de conceitos visuais em diferentes especialidades da Radiologia Médica. Através de uma revisão detalhada da literatura existente em áreas afins podemos constatar a quase completa inexistência de sistemas com tais características. Entretanto, para desenvolver o módulo tutor deste trabalho foi necessária a concepção e implementação de ferramentas que incluem técnicas ainda inexploradas no campo de Sistemas Tutores Inteligentes. Primeiramente, foi realizado um estudo cognitivo que visou obter parâmetros a serem utilizados durante o desenvolvimento do mecanismo de interpretação pedagógica das referidas relações lógicas. Para a construção do módulo pedagógico, também foi desenvolvida uma representação de conhecimento adequada e um interpretador lógico capaz realizar manipulações sobre a base de representações quando estas são requisitadas pelo interpretador pedagógico. Tal funcionalidade permitiu avanços significativos no potencial de instrução da Shell de aprendizagem original, avanços estes que incidem principalmente sobre a interface tutorial e na modelagem do estudante. A dissertação também inclui uma discussão sobre as vantagens e limitações da solução adotada.

Abstract: This work reports on the conception and implementation of a pedagogic module, capable of analyzing students' statements which contain complex logical relations explicitly quoted. The module is integrated with a tutorial Shell aimed at the teaching of Medical Radiological concepts. A detailed review presents the state of the art and points out the complete inexistence of systens with similar features. To develope this tutorial module, it was necessary to design and implement tools that embody unexplored techniques for constructing Intelligent Tutoring Systens. Firstly, a set of cognitive parameters ware extracted from case studies based on the observation of tutorial dialogues in radiology training. Such parameters provided the basis for the specification of a domain-independent pedagogic interpretation mechanism, aimed at the critique of explicit logical relations. A formal approach for knowledge representation was also developed and presented to support the pedagogic interpretation tasks. The resulting mechanism was adapted to work in conjunction with an existing tutoring shell, improving its capabilities to the point where logical relations among abnormalities are now more important than discussing isolated abnormal features. Advantages and limitations of the tools are also presented.