Learning management systems' database exploration by means of information visualization-base query tools

Ambientes de Educação a Distância (EaD) reúnem diferentes recursos computacionais para possibilitar a interação entre participantes de cursos a distância, como correio eletrônico, salas de batepapo, recursos para disponibilizar leituras e para entregar atividades resolvidas, entre outros. Cada um desses recursos armazena diferentes tipos de dados gerenciados por eles, como mensagens, materiais disponibilizados e participantes de cursos. Analisar esses dados é uma tarefa importante para efetuar o acompanhamento dos processos de aprendizagem dos alunos, pois possibilita a detecção de eventuais problemas nesses processos, como ausências prolongadas de participantes ou falhas na aplicação da metodologia de ensino. Todavia, analisar esses dados por meio das interfaces textuais desses ambientes é um trabalho árduo, uma vez que elas dificultam a observação de padrões e tendências relevantes para a análise. Dada essa dificuldade, diferentes pesquisas aplicam conceitos e técnicas de Visualização de Informação para representar dados de ambientes de EaD de maneira gráfica e interativa. Contudo, observase que essas pesquisas procuram trazer à tona dados obtidos por consultas predefinidas a bases de dados, dados esses que são adequados a situações específicas de análise. Situações diferentes das previstas, oriundas do conhecimento do usuário final sobre o domínio de EaD, não são contempladas por essas pesquisas, que não provêm mecanismos para esse usuário indicar ao sistema os dados que necessita analisar. Nesse sentido, esta tese apresenta uma solução para que essas situações sejam consideradas por ambientes de EaD. A solução proposta permite que usuários desses ambientes, com diferentes demandas de análises de dados, definam diferentes combinações de dados a serem analisadas por esses usuários, em vez de utilizar apenas consultas predefinidas pelo sistema. Essa solução utiliza conceitos de modelo de relação universal de Bancos de Dados para possibilitar aos usuários escolherem atributos da base de dados a serem consultados, sem que esses usuários conheçam internamente a base de dados do ambiente consultado. Além disso, esses conceitos são usados para executar na base de dados do ambiente de EaD a consulta referente a essa escolha. Os resultados dessa consulta são convertidos automaticamente em representações gráficas interativas por meio de técnicas de Visualização de Informação, evitando que o usuário precise preocuparse com a maneira de construir um gráfico adequado à análise desses dados.Learning Management Systems (LMS) group distinct computerbased resources in order to provide interaction among distance courses' participants. Examples of these resources are electronic mails, chat rooms, resources for publishing readings and for delivering solved activities, among others. Each resource manages and saves different kinds of data, like messages, published contents, and courses' participants. Analyzing these data is an important task for monitoring students' learning processes, making possible the detection of potential problems on these processes, such as participants' extended absences, or failures when applying teaching methodologies. However, analyzing these data by means of these systems' textual interfaces is an arduous work, because these interfaces hamper the observation of patterns and trends that are relevant for the analysis. Given this difficulty, different researches apply Information Visualization concepts and techniques in order to graphically and interactively present LMS data. Nonetheless, these researches show data that are obtained by predefined database queries, and so these data fit specific analysis situations. Unforeseen situations derived from final user's knowledge about elearning domain are not considered by these researches, which do not provide ways for this user to point to the system the data he/she needs to analyze. This thesis presents a solution for LMSs taking into account these situations. The proposed solution enables LMS users, each with distinct data analysis needs, to define different data combinations that they want to analyze, instead of using only system predefined queries. This solution uses database concepts of universal relation model for enabling users to choose database fields to be queried, without need to know the internal organization of the queried LMS database. Besides, these concepts are also used for executing at the LMS database the query related to this field choice. The results of this query are automatically converted into interactive graphical representations by Information Visualization techniques, avoiding user preoccupation with constructing a chart that is adequate for these data analysis