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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-3215-0367
Tipo do documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Pedagogical AI-based architecture for encouraging self-regulated learning behavior in students
Título(s) alternativo(s): Arquitetura pedagógica baseada em IA para incentivar o comportamento de aprendizagem autorregulada em estudantes
Autor(es): Lima, Geycy Dyany Oliveira
Primeiro orientador: Dorça, Fabiano Azevedo
Primeiro coorientador: Araújo, Rafael Dias
Primeiro membro da banca: Cattelan, Renan Gonçalves
Segundo membro da banca: Tinoco, Claudiney Ramos
Terceiro membro da banca: Menezes, Crediné Silva
Quarto membro da banca: Pimentel, Andrey Ricardo
Resumo: Com o avanço das tecnologias educacionais, os Ambientes Virtuais de Aprendizagem tornaram-seessenciaisparaapromoçãodenovosmétodosdeensinoeaprendizagem, espe- cialmente na educação a distância e em contextos híbridos. Esses ambientes possibilitam que os estudantes acessem conteúdos, realizem atividades e interajam com colegas e pro- fessores de forma flexível e personalizada. Nesse cenário, a Aprendizagem Autorregulada, do Inglês Self-Regulated Learning, destaca-se como competência-chave, pois capacita os estudantes a gerenciar, monitorar e direcionar autonomamente seu próprio processo de aprendizagem. Este estudo propõe e valida uma Arquitetura Pedagógica apoiada por In- teligênciaArtificialparafomentaraSRLemAVAs, visandoampliaraautonomiaeoenga- jamentodosestudantes. Inicialmente, foiconduzidaumarevisãosistemáticadaliteratura, queidentificoulacunasdepesquisaeorientouaconcepçãodaAP.Emseguida, realizaram- se Provas de Conceito com dados do Open University Learning Analytics Dataset e do Moodle do IFSULDEMINAS – Campus Carmo de Minas, aplicando técnicas de Miner- ação de Dados Educacionais e algoritmos de agrupamento. Essas análises permitiram identificar padrões de comportamento, perfis de SRL e correlações significativas entre engajamento e desempenho acadêmico. Na etapa final, a AP foi implementada e avali- ada no contexto de um curso online de Introdução à Programação em Python. Entre os recursos integrados ao AVA, destaca-se o plugin Time Tracker SRL, desenvolvido para monitorar o tempo dedicado às atividades avaliativas e fornecer feedback automatizado. Outros plugins, como Completion Progress, Analytics Graphs e OpenAI Chat, também foram utilizados para apoiar o processo de autorregulação. Os resultados mostraram que a AP teve impacto significativo na promoção da SRL, com correlação positiva entre enga- jamento e desempenho acadêmico. A triangulação das evidências — baseada na análise dos logs do AVA, nos questionários de autorregulação e nas entrevistas com grupos focais — comprovou a eficácia da AP, validando seu potencial para desenvolver habilidades de SRL, promover autonomia e melhorar o desempenho dos estudantes. Assim, a proposta configura-se como uma solução inovadora, escalável e adaptável para apoiar e personalizar a aprendizagem em AVAs.
Abstract: With the advancement of educational technologies, Virtual Learning Environments have become essential for promoting new teaching and learning methods, especially in distance education and hybrid contexts. These environments allow students to access content, complete activities, and interact with peers and instructors in a flexible and personalized manner. In this scenario, Self-Regulated Learning stands out as a key com- petency, as it enables learners to autonomously manage, monitor, and direct their own learning process. This study proposes and validates an Artificial Intelligence - supported Pedagogical Architecture to foster SRL in VLEs, aiming to enhance students’ autonomy and engagement. Initially, a systematic literature review was conducted, which identified research gaps and guided the PA design. Subsequently, Proofs of Concept were carried out using data from the Open University Learning Analytics Dataset and from Moodle at IFSULDEMINAS – Campus Carmo de Minas, applying Educational Data Mining tech- niques and clustering algorithms. These analyzes allowed the identification of behavioral patterns, SRL profiles, and significant correlations between engagement and academic performance. In the final stage, the PA was implemented and evaluated in the context of an online Introduction to Python Programming course. Among the resources integrated into the VLE, the Time Tracker SRL plugin stands out, developed to monitor the time dedicated to learning activities and provide automated feedback. Other plugins, such as Configure Reports, Completion Progress, Analytics Graphs, and OpenAI Chat, were also employed to support the self-regulation process. The results showed that the PA had a significant impact in promoting SRL, with a positive correlation between engagement and academic performance. The triangulation of evidence—based on VLE log analysis, self-regulation questionnaires, and focus group interviews—confirmed the effectiveness of the PA, validating its potential to develop SRL skills, foster autonomy, and improve stu- dent performance. Thus, the proposed approach constitutes an innovative, scalable, and adaptable solution to support and personalize learning in VLEs.
Palavras-chave: Virtual Learning Environments
Educational Data Mining
Self-Regulated Learning
Pedagogical Architecture
Ambientes Virtuais de Aprendizagem
Mineração de Dados Educa- cionais
Aprendizagem Autorregulada
Arquitetura Pedagógica
Computação
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Assunto: Computação
Idioma: eng
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Referência: LIMA, Geycy Dyany Oliveira. Pedagogical AI-based architecture for encouraging self-regulated learning behavior in students. 2025. 172 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.709.
Identificador do documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.709
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48732
Data de defesa: 11-Dez-2025
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS::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.
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