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dc.creatorOliveira, Gustavo Prado-
dc.date.accessioned2026-01-07T15:08:17Z-
dc.date.available2026-01-07T15:08:17Z-
dc.date.issued2025-12-08-
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Gustavo Prado. Recomendação automática de atividades e rastreamento de competências do sujeito complexo em ambientes virtuais de ensino e aprendizagem. 2025. 223 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.698pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47982-
dc.description.abstractA persistent challenge in Virtual Learning Environments (VLEs) is the lack of mechanisms to track, over time, higher-order competencies—such as autonomy, cooperation and metacognition—despite the abundance of interaction traces recorded in these platforms. Such tracking can support formative and personalized study guidance. In this context, this thesis develops an automatic pedagogical activity recommender to monitor and foster complex subject competencies in Distance Education. The work was developed in two integrated stages. First, multiple Moodle activities were constructed and refined through competency labeling based on seven complex-subject competencies, supported by quantitative analysis, resulting in an activity×competency matrix validated by educators experienced with Moodle. Second, the M-COMPASS recommender was designed by adapting Dynamic Key-Value Memory Networks (DKVMN), incorporating dynamic memory and attention mechanisms. The main modifications include integrating students’ behavioral signals via SQL queries and introducing competency-level attention, which also grounds a new student model. Experiments conducted in three courses within a Computing Teacher Education program provided consistent evidence: (i) adherence to recommendations is associated with better performance (positive intra-module and overall correlations); (ii) competency-level dose–response patterns, with gains observed both in the short term and cumulatively across modules; and (iii) training stability, indicated by a regular decrease in loss and interpretable individual cases via competency attention and radar charts. The analyses also supported an instrument-improvement cycle (Ridge+LOO diagnostics over SQL queries), reducing redundancies and correcting constant columns. Overall, the thesis contributes a full Moodle→SQL→student model→explainable recommendation pipeline aligned with Complex Thinking Theory, and a DKVMN adaptation for multiple competencies per activity with pedagogical justifications.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/us/*
dc.subjectSistemas de Recomendação Educacionaispt_BR
dc.subjectRastreamento de Competênciaspt_BR
dc.subjectDKVMNpt_BR
dc.subjectTeoria do Pensamento Complexopt_BR
dc.subjectEducação a Distânciapt_BR
dc.titleRecomendação automática de atividades e rastreamento de competências do sujeito complexo em ambientes virtuais de ensino e aprendizagempt_BR
dc.title.alternativeAutomatic activity recommendation and complex-subject competency tracking in virtual teaching and learning environmentspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor-co1Maissiat, Jaqueline-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4403199428657031pt_BR
dc.contributor.advisor1Fernandes, Márcia Aparecida-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8946715881289701pt_BR
dc.contributor.referee1Costa, Evandro de Barros-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5760364940162939pt_BR
dc.contributor.referee2Dorça, Fabiano Azevedo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3944579737930998pt_BR
dc.contributor.referee3De Oliveira, Márcia Gonçalves-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2109227810924409pt_BR
dc.contributor.referee4Cattelan, Renan Gonçalves-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3722586963728305pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7031505708725761pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoUm desafio latente em Ambientes Virtuais de Ensino e Aprendizagem (AVEA) é a ausência de mecanismos que permitam rastrear, ao longo do tempo, competências de alta ordem — como autonomia, cooperação e metacognição — apesar da abundância de traços de interação registrados nesses ambientes. Esse rastreamento pode subsidiar a orientação do estudo de maneira formativa e personalizada. Nesse contexto, esta tese desenvolve um recomendador automático de atividades pedagógicas para acompanhar e promover competências do sujeito complexo na EaD. O desenvolvimento ocorreu em duas etapas integradas. A primeira consistiu na construção e no refinamento da rotulação de múltiplas atividades do Moodle segundo sete competências do sujeito complexo, apoiada por análise quantitativa, resultando em uma matriz atividade×competência validada por educadores experientes no uso do Moodle. Na segunda etapa, projetou-se o recomendador M-COMPASS, a partir da adaptação do Dynamic Key-Value Memory Networks (DKVMN), incorporando memória dinâmica e mecanismos de atenção. As principais modificações incluem a introdução de sinais comportamentais dos estudantes via consultas SQL e a atenção por competência, que também fundamenta um novo modelo do estudante. Experimentos em três disciplinas de um curso de Licenciatura em Computação indicaram evidências consistentes: (i) a adesão às recomendações associa-se a melhores desempenhos (correlações positivas intra-módulo e no agregado); (ii) padrões de dose–resposta por competência, com ganhos observáveis tanto no curto prazo quanto no acumulado dos módulos; e (iii) estabilidade de treinamento, com queda regular de loss e interpretação de casos individuais por atenção por competência e gráficos radar. As análises também orientaram um ciclo de melhoria do instrumento diagnóstico Ridge+LOO sobre consultas SQL), reduzindo redundâncias e corrigindo colunas constantes. Como contribuição, apresenta-se um pipeline completo Moodle→SQL→modelo do estudante→recomendação explicável, alinhado à Teoria do Pensamento Complexo, além de uma adaptação do DKVMN para múltiplas competências por atividade, com justificativas pedagógicas.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration223pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAOpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.698pt_BR
dc.orcid.putcode201765160-
dc.crossref.doibatchidfaac2bf6-a66b-41e2-90bf-9ae673bbc2ce-
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.subject.autorizadoInteligência artificialpt_BR
dc.subject.autorizadoEnsino a distânciapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 4. Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.pt_BR
Appears in Collections:TESE - Ciência da Computação

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