Sistema tutorial inteligente para ensino de Matemática a alunos do ensino fundamental
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/33281 |
Resumo: | Por muitos séculos o sistema de ensino foi estruturado de forma que o processo formal de transferência de conhecimento fosse feito em uma sala de aula, na presença de um professor. Atualmente isso não é mais um requisito, graças a soluções como os Sistemas Tutoriais Inteligentes, que ajudam os alunos a tirar dúvidas e a encontrar mais facilmente os conteúdos das matérias que estão cursando, através de exercícios, vídeos e livros que s˜ao disponibilizados no sistema. Este trabalho propõe a modelagem de um Sistema Tutorial Inteligente para apoiar o ensino de matemática a alunos do ensino fundamental, o STVEM (Sistem tutorial voltado ao ensino de matemática), assim como o desenvolvimento de um módulo de reconhecimento de expressões matemáticas manuscritas offline, com o uso de uma rede neural convolucional, que será futuramente integrado ao STVEM. Esse módulo permitir´a que os usuários possam resolver equações matemáticas com o uso de papel e caneta e adicioná-las ao sistema para que este valide suas resoluções automaticamente, diminuindo o envolvimento do professor neste trabalho mecânico e fornecendo ao aluno mais independência no processo de aprendizado. Primeiramente foi realizada uma busca por trabalhos relacionados ao desenvolvimento de Sistemas Tutoriais Inteligentes e de sistemas de reconhecimento de equações manuscritas. Em seguida, foi feita a modelagem do sistema, gerando os documentos de requisitos funcionais, regras de negócio e casos de uso, assim como os diagramas de casos de uso e de classes. Por fim, foi implementado o módulo de reconhecimento de expressões matemáticas manuscritas offline, que obteve uma acurácia de validação de 79% |
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Sistema tutorial inteligente para ensino de Matemática a alunos do ensino fundamentalSistema tutorial inteligenteReconhecimento de expressões matemáticas manuscritas offlineRede neural convolucionalIntelligent tutoring systemEcognition of offline handwritten mathematical expressionsConvolutional neural networkPor muitos séculos o sistema de ensino foi estruturado de forma que o processo formal de transferência de conhecimento fosse feito em uma sala de aula, na presença de um professor. Atualmente isso não é mais um requisito, graças a soluções como os Sistemas Tutoriais Inteligentes, que ajudam os alunos a tirar dúvidas e a encontrar mais facilmente os conteúdos das matérias que estão cursando, através de exercícios, vídeos e livros que s˜ao disponibilizados no sistema. Este trabalho propõe a modelagem de um Sistema Tutorial Inteligente para apoiar o ensino de matemática a alunos do ensino fundamental, o STVEM (Sistem tutorial voltado ao ensino de matemática), assim como o desenvolvimento de um módulo de reconhecimento de expressões matemáticas manuscritas offline, com o uso de uma rede neural convolucional, que será futuramente integrado ao STVEM. Esse módulo permitir´a que os usuários possam resolver equações matemáticas com o uso de papel e caneta e adicioná-las ao sistema para que este valide suas resoluções automaticamente, diminuindo o envolvimento do professor neste trabalho mecânico e fornecendo ao aluno mais independência no processo de aprendizado. Primeiramente foi realizada uma busca por trabalhos relacionados ao desenvolvimento de Sistemas Tutoriais Inteligentes e de sistemas de reconhecimento de equações manuscritas. Em seguida, foi feita a modelagem do sistema, gerando os documentos de requisitos funcionais, regras de negócio e casos de uso, assim como os diagramas de casos de uso e de classes. Por fim, foi implementado o módulo de reconhecimento de expressões matemáticas manuscritas offline, que obteve uma acurácia de validação de 79%For many centuries the education system was structured so that the formal process of knowledge transfer was done in a classroom, in the presence of a teacher. Nowadays this is no longer a requirement, thanks to solutions such as Intelligent Tutorial Systems, which help students to solve doubts and to find more easily the contents of the subjects they are studying, through exercises, videos and books that are available in the system. This work proposes the modeling of an Intelligent Tutorial System to support the teaching of mathematics to elementary school students, the STVEM (Tutorial System for Teaching Mathematics), as well as the development of a module for the recognition of offline handwritten mathematical expressions, using a convolutional neural network, which will be integrated into STVEM in the future. This module will allow users to solve mathematical equations with the use of pen and paper and add them to the system so that it can validate their solutions automatically, reducing the teacher’s involvement in this mechanical work and providing the student with a more independent learning process. First, a search for works related to the development of Intelligent Tutorial Systems and handwritten equation recognition systems was performed. Next, the system was modeled, generating the functional requirements, business rules, and use cases documents, as well as the use case and class diagrams. Finally, the offline handwritten mathematical expressions recognition module was implemented, which obtained a validation accuracy of 79%84 p.Medeiros, Adriana Pereira deMoreira, Leonard BarretoCopetti, AlessandroVianna, Dalessandro SoaresSantos, Matheus Lobo dosCosta, Ruan de Ameida2024-07-12T20:27:33Z2024-07-12T20:27:33Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSANTOS, Matheus Lobo dos; COSTA, Ruan de Almeida. Sistema tutorial inteligente para ensino de Matemática a alunos do ensino fundamental. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal Fluminense, Rio das Ostras, 2022.https://app.uff.br/riuff/handle/1/33281CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2024-07-12T20:27:36Zoai:app.uff.br:1/33281Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:00:18.352960Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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