A federation of online labs for assisting science and engineering education in the MENA Region

Tese de doutoramento, Engenharia Informática, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017Education is now more widely available than ever before. In a great part, this is due to the usage of digital tools, applications and online services by students and teachers. In fact, the Internet has hugely increased the availability of educational resources and also prompted additional collaboration and cooperation among institutions and among countries. Today, active learning methods offer several techniques that have been adopted by teachers to bring efficient learning experiences for the students. Learning by doing promotes successful learning by providing varied experiences to the students in Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) fields. In addition, with continued practice, the students learn the contents of lessons and develop their skills by using all available resources. This leads to effective learning and effective acquisition of knowledge, and helps in building a strong relationship among students and between them and their teachers. In recent decades, instructional technologies have supported higher education systems well. They have offered several active learning methods to institutions, for instance online labs. Several projects in online labs area are being done worldwide, at present. Generally, the supporting idea of online labs is to offer additional access to remote experiments to students in different disciplines, 24/7 without substantial increase in cost per student around the world and especially in countries with limited resources. Moreover, they allow students to spend more time on experiments and increase their ability and skills through a simple computer connected to the Internet. This study focuses on the higher education systems in the Middle East and North Africa (MENA) region. It discusses the level of collaboration and cooperation work among researchers in this region, particularly in online labs fields. It offers new perspectives and new ways to increase that work by creating the Community of Practices (CoP) around online labs and also by promoting the idea of federation new and existing online labs.O ensino é, hoje em dia, mais acessível à generalidade da população mundial do que em qualquer momento do passado. Isso deve-se, em grande parte, à utilização de ferramentas digitais, de aplicações informáticas e de serviços online, pelos professores e pelos estudantes. Com efeito, a Internet fez aumentar imenso a disponibilidade de recursos educativos e, simultaneamente, proporcionou o desenvolvimento dos intercâmbios e das colaborações entre as instituições de ensino superior e entre os diversos países. As várias técnicas que integram os métodos de ensino ativo têm vindo a ser adotadas progressivamente pelos professores, dessa maneira proporcionando aos estudantes percursos de aprendizagem mais aliciantes e mais profícuos. Aprender fazendo promove o sucesso na aprendizagem por via da realização de experiências práticas nos vários domínios da Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática. Além do que, dessa maneira os estudantes assimilam os conteúdos programáticos e desenvolvem as suas capacidades, atingindo mais eficazmente os objetivos do estudo. Isto conduz a uma aprendizagem mais conseguida e a uma real aquisição de conhecimentos, fomentando, ao mesmo tempo, um relacionamento mais forte entre estudantes e também entre estudantes e professores. Nas últimas décadas, o funcionamento das instituições do ensino superior tem vindo a apoiar-se cada vez mais nas tecnologias de ensino. Entre as diversas tecnologias que foram adotadas, contam-se os laboratórios online. Existem, atualmente, diversos projetos neste domínio, com vasta cobertura. Resumidamente, a visão dos promotores dos laboratórios online é proporcionar aos estudantes das diversas disciplinas acesso remoto a experiências práticas, 24 horas por dia. Isto deve ser conseguido sem que as instituições de ensino superior tenham de incorrer em gastos substanciais, de modo a possibilitar a adoção dos laboratórios online por países que atravessem dificuldades económicas. Com os laboratórios online, os estudantes têm oportunidade de realizar mais experiências do que realizariam de outro modo e, assim, desenvolver mais eficazmente as suas capacidades científicas e tecnológicas. E isso conseguir-se-á por via de um simples computador ligado à Internet. O presente estudo centra-se nos sistemas de ensino superior dos países do Médio Oriente e do Norte de África, em inglês, Middle East and North Africa, MENA. Analisamos, em particular, o nível de colaboração existente entre os investigadores desta região, no domínio dos laboratórios online, e propomos novas perspetivas para o desenvolvimento do trabalho desses investigadores, por meio de da criação de uma comunidade de prática (em inglês community of practice) sobre o tema dos laboratórios online. Adicionalmente, propomos a criação de uma federação de laboratórios online, que agrupará laboratórios dispersos pelo mundo, já existentes ou a criar, assim facilitando a sua utilização à escala mundial