e-Learning
Modelo de Centro de Dados Multimídia de Ensino
John Anderson Freitas Mendes1
Resumo
Este trabalho visa a criação de um servidor multimídia para áudio e vídeos digitais que
poderão ser acessados através da Internet.
O trabalho apresenta os métodos estudados onde oferece-se uma proposta para posições
de câmera de vídeo, projetor multimídia e a área de mobilidade do professor. Também apresenta
um estudo e resultados de algumas compressões de vídeos e sugere uma das codificações para
ser utilizada neste trabalho.
Por fim, o trabalho apresenta um software desenvolvido para que os vídeos possam ser
gerenciados e também uma área para os interessados, alunos, possam selecionar o vídeo
desejado e assim poder assisti-los sob demanda.
A justificativa deste trabalho é aumentar a comunicação entre entidade de ensino e
estudantes oferecendo como meio esta proposta de vídeo-aula. Por outro lado, o aluno também
desfruta da oportunidade de rever as aulas quando achar necessário.
Abstract
This work aims at the creation of audio a multimedia server for and digital videos that could
be had access through the Internet.
The work presents the studied methods where it offers a proposal for position of video
camera, projector multimedia and the area of mobility of the professor. Also it presents a study and
results of some compressions of videos and suggests one of the codifications to be used in this
work.
Finally, the work presents a developed software so that the videos also can be managed
and an area for the interested parties, pupils, can select the video desired and thus to be able
assistiz them under demand.
The justification of this work is to increase the communication between education entity
and students offering as half this proposal of video-lesson. On the other hand, the pupil also
harvest of coconuts of the chance to review the lessons when to find necessary.
PALAVRAS-CHAVE: e-Learning, Multimídia, Vídeo-Aula
1
Mestre pela Universidade Federal de Santa Catarina, UFSC. Professor da Universidade do
Contestado, UnC – Canoinhas, Porto União, Caçador e Curitibanos.
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Introdução
O ensino a distância existe a décadas e uma prova disto é o Instituto Universal Brasileiro,
onde já pregava cursos a distância através de apostilas e comunicação por correspondência.
Atualmente o próprio governo brasileiro já autoriza instituições de ensino a utilizarem este método
para atender a demanda social em algumas regiões do Brasil e nem por isso é considerado menos
eficiente. Este método de ensino também oferece certificados e diplomas aos alunos que
cursarem e concluírem o curso.
Com a adoção da infra-estrutura da Internet, o método de ensino a distância saiu dos
tradicionais cursos por correspondência e passou a contar com a disponibilidade de áudio, vídeo e
documentos eletrônicos. Isso permitiu atingir uma massa populacional muito maior e fez também
crescer e popularizar este método de aprender e ensinar a distância.
As instituições de ensino profissionalizantes como Serviço Nacional de Aprendizagem
Comercial, SENAC[1], já oferecem pós-graduação autorizado do MEC. Outras instituições de
ensino superior também já iniciaram suas atividades nesta área oferecendo cursos completos de
Graduação ou mesmo algumas disciplinas a distância, como é o caso a Universidade do
Contestado, UnC[2].
Investimentos nesta área estão sendo efetuados e cada vez mais profissionais estão
aderindo a esta realidade e até se especializando para fornecer suporte a quem deseja
implementar este método de ensino.
Há diversos níveis de valores quando se discute investimento em ensino a distância. Um
exemplo de um método barato seria uma sala disponde de projetor multimídia (R$ 5000,00) e
filmadora digital (R$ 4000,00). Os vídeos poderiam ser disponibilizados em servidores
terceirizados com recursos de distribuição de áudio e vídeo sobre demanda (R$ 150,00 mensais).
Estes seriam valores aproximados, o que pode-se dizer que um curso a distância sem muita
qualidade não custaria mais do que dez mil reais para ser implantado, mas claro, considerando
apenas equipamentos.
Para projetos de ensino com páginas dinâmicas e-Learning, profissionais que efetuariam a
filmagem e edição dos vídeos e outros detalhes que agregam valor, qualidade e
conseqüentemente profissionalismo a este trabalho, necessita de investimentos mais altos, mas,
mesmo assim, a quantidade de alunos que se pode atingir também é maior, o que permite tal
investimento.
Este trabalho não visa apresentar custos de implantação de uma estrutura para ensino a
distância, nem tão pouco discutir se é viável este modelo. Seu objetivo é apresentar uma proposta
de ambiente de sala de aula que servirá também como estrutura para gravações em vídeo para o
modelo de ensino a distância. Também será apresentado os resultados de testes de compressões
de vídeos existentes onde pode-se escolher qual o mais indicado para o perfil que se deseja
atingir. E por fim, um software é apresentado como interface de comunicação tanto do lado do
aluno que poderá utilizar para assistir aos vídeos gravados, quanto para o administrador dos
vídeos que poderá efetuar o cadastramento e inclusão dos vídeos para posterior utilização pela
comunidade acadêmica.
Metodologia
Este trabalho foi desenvolvido seguindo algumas quatro etapas.
A primeira etapa consistia em estudar um layout de sala de aula tradicional. Com base nas
medidas adquiridas da sala, foi estudado o possível ângulo para fixação da filmadora e projetor
multimídia. E por fim, qual a melhor posição para o professor.
Para esta primeira etapa, a sala estudada foi da UnC campus de Porto União, nomeada
de F1, onde seu espaço físico contém aproximadamente dez metros de cumprimento por oito de
largura, disponibilizando 48 lugares, sendo que cada carteira com cadeira e espaço entre elas
ocupam uma área aproximada de 90 cm, isto é, o aluno terá um espaço e um posicionamento
acessível a visualização da apresentação das aulas sobre a lousa e o professor, sem precisar
movimentar-se do lugar. Isso, também possibilitara a fácil visualização do professor sobre cada
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aluno, não precisando ele sair do foco da câmera, ou seja, do seu espaço físico que é
determinado pelo foco da filmagem que estará sendo gravada.
Segundo a metragem da sala, o quadro negro tem posição central medindo 5,70m de
largura e 1,23m de altura, sendo sua altura do chão medindo 0,90m, portanto, a filmagem não
conseguiria focar todo o quadro seu conteúdo e o professor com qualidade, portanto, foi definido
que somente haveria uma área de filmagem, que consiste na posição central do quadro negro.
Layout da Sala:
O objetivo de estudar o layout da sala visa a redução do impacto das aulas. Acredita-se
que as alterações de postura do professor, a didática e ambiente da sala de aula podem
influenciar o rendimento das aulas, portanto, faz-se necessário um estudo mais detalhado sobre o
assunto.
A Figura 1 apresenta a disposição das mesas e cadeiras dentro da sala. Este layout
permite que os alunos tenham um campo de visão mais apropriado pois não há uma carteira
diretamente a frente da outra, o que permite maior campo de visão aos alunos e professor.
Figura 1 - Disposicao das cadeiras e mesas dos alunos.
Ângulos de Projeção e Filmagem:
Os ângulos de projeção de slides e também o projetor são estudados para tentar
enquadrar o professor e seu material didático no ângulo de filmagem.
Levando em consideração que a câmera de vídeo e o projetor estarão fixos em um ponto,
o professor devera ter uma área de mobilidade para não sair do foco de filmagem. Esta área será
chamada de AMP – Área de Mobilidade do Professor.
Para este estudo da AMP, foi considerando que a filmadora e projetor estivessem presos
ao teto da sala de aula e projetando na direção do quadro negro. Para que o professor tivesse
uma mobilidade sem que atrapalhasse a filmagem com passagens na frente da sua área de
filmagem e projeção, os equipamentos foram colocados ao teto com ângulos de 45% em direção
ao quadro negro.
A área de mobilidade do professor ficou limitada a uma faixa de um metro ao redor do
quadro de projeção como apresentado na Figura 2 a seguir.
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Figura 2 - Área de filmagem e AMP.
O formato de meia lua como apresentado na Figura 2 em cor amarela, permite que o
professor se movimente sem que o filme perca foco. Esta observação ainda é um pré-estudo,
portanto, um teste mais detalhado é aconselhável.
A filmadora e o projetor estarão fixados no teto com ângulos que mesmo que o professor
venha a se movimentar na AMP, ele não prejudicará a filmagem, já que tanto o projetor e a
filmadora estarão fixados sobre a cabeça do professor com ângulos que atendam a este requisito.
Para que o conteúdo da filmagem seja de boa qualidade, será efetuada apenas a
gravação da cintura acima do professor, o que permite um ângulo do rodapé da lona de projeção
até a borda superior. Essa área de gravação abrangerá aproximadamente 1,60m de altura por
3,80m de largura que permitirá focar bem o conteúdo dos slides e também o professor durante
suas explicações.
A Figura 3 apresenta uma proposta de como o projetor e a filmadora deveriam ser
disponibilizados na sala.
O objeto em azul na Figura 3 representa o projetor multimídia, onde seu ângulo de
projeção é exatamente a lona branca de recepção da imagem. Pode-se observar que o professor
(cor branca e cor cinza) fica fora da área de projeção.
O objeto em verde na Figura 3 representa a filmadora, seu ângulo de filmagem captura
uma área um pouco maior que a do projetor. Pode-se observar que o professor (cinza) está na
AMP e que o ângulo da filmadora captura de sua cintura acima, mas quando o professor (branco)
esta na parte superior da AMP, ele fica fora do ângulo de gravação.
Figura 3 - AMP e ângulos.
A Figura 4 exibe os mesmos dados da Figura 3 mas de outro ângulo. Este ângulo permite
a observação da área de gravação da filmadora.
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Figura 4 - AMP e ângulos II
Estudo de Codecs para Vídeo
O segundo passo foi o estudo de conversão de vídeo analógico para o formato digital e
compacto que permite a sua transmissão através da Internet.
A filmagem contou com uma câmera de vídeo analógica Sony de uso amador. Para
capturar as imagens da câmera de vídeo e repassá-la para o computador, foi utilizada uma placa
de captura de vídeo Pinacle DC10 Studio em um micro computador Athlon XP1333 com 512 MB
de memória RAM.
Foram feitos dois filmes com duração total de dois minutos e cinqüenta e cinco segundo.
O primeiro filme contou com uma boa iluminação de ambiente. O segundo filme foi apagado as
luzes para sua filmagem, na tentativa de avaliar a viabilidade da qualidade da imagem em
ambiente mais escuro.
A conversão do vídeo analógico para o digital permitiu a criação de um arquivo de 642 MB
no formato AVI (sem compressão). Este formato não é utilizado para transmissão através da
Internet, portanto, foi aplicado um algoritmo de compressão que converteu do formato AVI para o
formato MPEG, o que reduziu seu tamanho para 136 MB.
O MPEG apesar de reduzir e muito o tamanho original do vídeo, ainda não é o melhor
formato para transmissão, portanto, foi aplicada outra compressão de vídeo que permitisse criar
um arquivo que pudesse ser utilizado para transmissão através da Internet. Foram utilizados os
codecs, Real Encoder Basic2, da Real Network e Windows Media Encoder3 da Microsoft.
O aplicativo Real Producer, na versão básica que a Real Network disponibiliza, só dispõe
de uma resolução padrão de vídeo que é 720 x 480, e também não aceita arquivos MPEG. A taxa
de conversão foi maior com boa qualidade de vídeo, mas o tempo para a conversão é bem maior,
para codificar 60 minutos de vídeo no formato AVI seriam necessários aproximadamente 8 horas.
Tabela 1 - Resultados da Conversão usando o Real Producer
Formato
AVI
2
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Tamanho
do Vídeo
Original
642MB
Tamanho
do Vídeo
Convertido
1.34MB
Real Producer
Tempo
Ambiente
de
Iluminação
23’56”
Claro
Escuro
Disponível para download em http://www.realnetworks.com.br
Disponível para download em http://www.microsoft.com
Tamanho
do Vídeo
Convertido
687 KB
653 KB
Qualidade
Boa
Boa
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Tabela 2 - Resultados da Conversão usando o Windows Media
Formato
AVI
Tamanho
do Vídeo
Original
642MB
MPEG
134MB
Windows Media
Tamanho
Tempo
Ambiente
do Vídeo
de
Convertido
Iluminação
1.34MB
23’56”
Claro
Escuro
Claro
1.60MB
5’10”
Escuro
Tamanho
do Vídeo
Convertido
687 KB
653 KB
890 KB
710 KB
Qualidade
Boa
Boa
Boa
Boa
Apesar do Windows Media em sua conversão apresentar um arquivo maior, isso deve-se
pelo fato dele possuir em um único arquivo taxas diferentes de compressão, ou seja, ele é um
arquivo que poderá ser utilizado para transferência através da Internet tanto para conexões de
banda estreita quanto banda larga.
Sistema de Gerenciamento e Visualização de Vídeo
A terceira etapa da pesquisa foi o desenvolvimento de um software aplicativo que
permitisse que os vídeos convertidos para o formato específico para transmissão através da
Internet fossem organizados de forma que o acadêmico pudesse selecioná-los para assistir sobre
demanda.
A Figura 5 apresenta a janela de acesso que é utilizada tanto pelo responsável em
publicar os vídeos quanto aos acadêmicos para assisti-los.
Para o acadêmico poder selecionar o vídeo desejado, deve ter seu cadastro efetuado no
sistema, sendo necessário definir um nome de usuário que é composto pelo próprio e-mail e uma
senha.
Figura 5 – Janela de Acesso aos Vídeos
A Figura 6 apresenta a janela que permite o cadastro dos acadêmicos. Este cadastro é
efetuado por um administrador do sistema.
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Figura 6 – Janela de Cadastro de Usuários Acadêmicos e Administradores
Quando o acadêmico acessar o sistema através do nome de usuário e senha, é
apresentado a ele um menu principal como apresentado pela Figura 7. Neste menu há um link
para acessar os vídeos publicados. Para o administrador do sistema, há um link também logo
abaixo denominado Gerenciamento dos Vídeos. Este menu permite o administrador publicar os
vídeos.
Figura 7 – Janela Menu Principal do Sistema
Apesar o acadêmico e administrador acessarem a mesma área do sistema, não há risco
de manipulação dos vídeos por parte do acadêmico, pois todos os itens do menu de acesso com
exceção do link vídeos são automaticamente bloqueados para usuários que não possua status de
administrador definido no cadastro de usuários.
A Figura 8 apresenta a janela onde o administrador efetua a publicação dos vídeos, para
isso, o administrador deve definir alguns itens, como, Fase, Curso, Professor, Disciplina, Número
da Aula, Data, Selecionar o Arquivo de Vídeo e por fim, digitar algumas informações sobre a aula.
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Figura 8 – Janela de Publicação dos Vídeos
Para o acadêmico assistir ao vídeo de sua preferência, deve clicar sobre o link Vídeos
onde abrirá uma nova janela contendo todos os vídeos publicados.
A Figura 9 apresenta a janela com a lista de vídeos publicados.
Figura 9 – Janela de Seleção do Vídeo
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Resultados
O resultado da pesquisa sugere o formato da sala de aula e posturas do professor sejam
alteradas para enquadramento para gravação do vídeo. Este estudo também sugere a utilização
do codec de compressão da Real Networks, onde sua taxa de compressão foi maior em relação
ao Windows Media.
O sistema desenvolvido para publicar os vídeos e também para visualizá-los pelos
acadêmicos precisa de melhorias a fim de facilitar o acesso e visualização dos filmes. Deve-se
acrescentar um link para que os acadêmicos possam efetuar o download dos aplicativos que
permitam a reprodução dos vídeos, como Real Player.
Como sugestão, os vídeos poderiam ser também disponibilizados na biblioteca em forma
de cd a fim de ser emprestado como acontece com os livros.
Como resultado deste trabalho, espera-se que este projeto possa proporcionar a
experiência necessária para ser empregada em projetos futuros como o de ensino a distância para
cursos de pós-graduação, por exemplo.
Por fim, pelo fato desta pesquisa sugerir a alteração do ambiente tradicional de aula,
sugere-se que seja efetuada uma pesquisa sobre o impacto destas mudanças tanto para o
professor quanto para o acadêmico.
Referência
[1] SENAC. Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial. http://www.senac.br/. Acessado em
10/12/2004.
[2] UnC. Universidade do Contestado – UnC Virtual - http://www.nead.unc.br/. Acessado em
08/11/2004.
[3] ABED. Associação Brasileira da Educação à Distância. http://abed.org.br
[4] WELLING & THOMSON. PHP & MySQL – Desenvolvimento Web. Editora Campus, 2002;
[5] ALBUQUERQUE, F. TCP/IP – Internet – Protocolos & Tecnologias, 3ª Ed. Editora Axcel
Books, 2002;
[6] ORTIZ, E. B. Windows 2000 Server – Instalação, Configuração e Implementação. Editora
Erica, 2001;
[7] HUNT, C. Servidores de Redes com Linux. Editora Market Books;
[8] FRANCO, C. F. Jr. e-Business - Tecnologia de Informação e Negócios na Internet. Editora
Atlas, 2001;
[9] BEVERIDGE, T.; MCGLASHAN P. Programação de Alto Desempenho na Web –
ISAPI
NSAPI. Editora Berkerley, 1998;
[10] TIBET, C. V. Lunix – Administração e Suporte. Editora Novatec, 2001;
[11] CARVALHO, Rosane Marques Côrrea de. Educação à distância : uma reflexão
sobre
o
sentido da educação. Rio de Janeiro, 1998. Dissertação (Mestrado) UERJ, 1998.
[12] NUNES, I. B. Noções De Educação A Distância - Instituto Nacional de Educação a Distância,
pp 7-25. Disponível em: http:/www.intelecto.net/ead/ivonio1.html.