ver/abrir - Repositório do Departamento de Ciência da Computação

Transcrição

Universidade de Brasília
Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Ciência da Computação
Curso de VoIP em Software Livre Baseado em
Skinner, Gagné e Piaget
Daniel Ribeiro dos Santos
Monografia apresentada como requisito parcial
para conclusão do Curso de Computação – Licenciatura
Orientador
Prof. Dr. Jacir Bordim
Brasília
2008
Universidade de Brasília – UnB
Curso de Computação – Licenciatura
Coordenador: Prof. Dr. Flávio Leonardo Cavalcanti de Moura
Banca examinadora composta por:
Prof. Dr. Jacir Bordim (Orientador) – CIC/UnB
Prof a.̄ MsC. Lina Sandra Barreto – CIC/UnB
Prof. Dr. Guilherme Albuquerque Pinto – CIC/UnB
CIP – Catalogação Internacional na Publicação
Daniel Ribeiro dos Santos.
Curso de VoIP em Software Livre Baseado em Skinner, Gagné e
Piaget/ Daniel Ribeiro dos Santos. Brasília : UnB, 2008.
65 p. : il. ; 29,5 cm.
Monografia (Graduação) – Universidade de Brasília, Brasília, 2008.
1. VoIP, 2. didática, 3. SIP, 4. H323, 5. Asterisk, 6. RNP,
7. Skinner, 8. Piaget, 9. Gagné
CDU 004
Endereço: Universidade de Brasília
Campus Universitário Darcy Ribeiro – Asa Norte
CEP 70910–900
Brasília – DF – Brasil
Universidade de Brasília
Curso de VoIP em Software Livre Baseado em
Skinner, Gagné e Piaget
Daniel Ribeiro dos Santos
Monografia apresentada como requisito parcial
para conclusão do Curso de Computação – Licenciatura
Prof. Dr. Jacir Bordim (Orientador)
CIC/UnB
Prof a.̄ MsC. Lina Sandra Barreto Prof. Dr. Guilherme Albuquerque Pinto
CIC/UnB
CIC/UnB
Prof. Dr. Flávio Leonardo Cavalcanti de Moura
Coordenador do Curso de Computação – Licenciatura
Brasília, 26 de Maio de 2008
Dedicatória
Dedico este trabalho à minha querida Denise e a minha Mãe, por todo o
carinho e atenção.
Resumo
Este trabalho analisa a elaboração de um curso que prepara os estudantes para configurar e fornecer suporte para redes de telefonia VoIP. Além
dos conhecimentos teóricos necessários para compreender esta tecnologia
são abordados aspectos práticos e as ferramentas utilizadas profissionalmente.
Para a elaboração das aulas do curso foram utilizadas as teorias de
ensino-aprendizagem de Burrhus Frederick Skinner, Jean Piaget e Robert
Mills Gagné. Tais autores foram escolhidos por serem renomados e consagrados, sendo suas idéias adequadas ao conteúdo apresentado. As idéias
apresentadas neste trabalho não esgotam as teorias defendidas pelos autores supracitados, mas representam o que foi utilizado na confecção de um
curso completo e funcional.
O curso desenvolvido visa fornecer material de treinamento sobre uma
tecnologia que até pouco tempo era dominada pelas grandes corporações telefônicas, democratizando o acesso às ferramentas necessárias para a utilização da tecnologia VoIP.
Foram elaboradas dez aulas divididas em sessões de três horas cada, totalizando trinta horas de treinamento. Nas aulas, o aluno tem contato com
exemplos condizentes com o que o profissional encontra ao implementar a
tecnologia VoIP. Para que o aluno possa aplicar os conhecimentos adquiridos em qualquer ambiente, o curso propõe a utilização do software livre.
O público alvo do curso são profissionais e estudantes que possuam noções sobre o SO GNU/Linux e arquitetura e protocolos de rede TCP/IP.
O trabalho apresentado resultou em um curso fornecido para a Escola
Superior de Redes da Rede Nacional de Pesquisas.
Palavras-chave: VoIP, didática, SIP, H323, Asterisk, RNP, Skinner, Piaget, Gagné
Abstract
This work examines the development of a course that prepares students
to set up and provide support for VoIP telephony networks. In addition to
the theoretical knowledge needed to understand this technology, practical
aspects and the tools used professionally are addressed.
The teaching-learning theories of Burrhus Frederick Skinner, Jean Piaget and Robert Mills Gagné were used to elaborate the course material.
These renowed authors were chosen due to their excellent educational contributions. The materials developed here were based on the theories of the
authors listed above. The ideas represented in this work are not exhaustive, but goes in the direction defended by the authors.
Furthermore, the course we developed aims to provide training materials for a technology that, not long ago, was domained solely by the big
telecoms companies.
The complete course is composed of ten classes distributed in tree hour
sections, with over a total of thirty training hours. During the classes, the
students make contact with examples in according with what professionals
find while implementing the VoIP tecnology at their companies.
The target audience are students and professionals who have notions
about the GNU / Linux OS and TCP / IP network architecture and protocols.
This effort resulted in a course used by the "Escola Superior de Redes of the
"Rede Nacional de Pesquisas".
Keywords: VoIP, didactics, SIP, H323, Asterisk, RNP, Skinner, Piaget,
Gagné
Sumário
Lista de Figuras
10
Capítulo 1 Introdução
11
Capítulo 2 Teorias de aprendizagem
14
2.1 Skinner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Piaget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Gagné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Capítulo 3 Aplicação das Teorias de ensino em
VoIp
3.1 Infra-estrutura . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1 A sala de aula . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2 Virtualização . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3 Software livre . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Objetivo do curso . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 Asterisk . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Xlite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3 OpenH323 . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4 Wireshark . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Didática do curso . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1 Competências não técnicas . . . . . . . .
3.3.2 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.3 Materiais . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Dificuldades encontradas . . . . . . . . . . . . .
3.5 O projeto Voip4All . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 VoIP na educação . . . . . . . . . . . . . . . . .
um Curso de
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42
47
48
49
Capítulo 4 Conclusão e Trabalhos Futuros
50
Referências Bibliográficas
52
Apêndice A Programa do curso em sessões de aprendizagem
A.1 Curso - Visão Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.1.1 Título . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.1.2 Carga horária do curso . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.1.3 Número de sessões de aprendizagem . . . . . . . . . .
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A.2
A.3
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A.5
A.6
A.7
A.8
A.9
A.1.4 Pré-requisitos do curso . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.1.5 Nome e minicurrículo do autor . . . . . . . . . . . . . .
A.1.6 Objetivos de aprendizagem . . . . . . . . . . . . . . . .
Ao final do curso o aluno terá aprendido
(competências técnicas) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.2.1 Competências não técnicas a serem desenvolvidas . . .
A.2.2 As atividades estarão entremeadas à exposição teórica
do professor ou em bloco, após a teoria? . . . . . . . . .
A.2.3 Descrição dos requisitos de hardware e software para
o laboratório: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 01 - Introdução . . . . . . . . . . . . .
A.3.1 Tópicos teóricos desta sessão de aprendizagem,
em sua ordem de apresentação . . . . . . . . . . . . . .
A.3.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.3.3 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 02 - Redes . . . . . . . . . . . . . . . .
A.4.2 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 03 - SIP . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.5.2 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 04 - Princípios de sinalização e Protocolo H.323 - Prática 01 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.6.1 Tópicos teóricos desta sessão de aprendizagem, em sua
ordem de apresentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.6.2 Indicação das atividades de aprendizagem a serem realizadas pelos alunos (em equipe e/ou individuais, em
laboratório etc.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.6.3 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 05 - Captura de pacotes Protocolo
H.323 - Prática 02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
laboratório etc.): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.7.3 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 06 - Introdução à Qualidade de Serviço (QoS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sessão de aprendizagem 07 - O Asterisk - Prática 03 . . . . . .
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laboratório etc.): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.10 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.11 Sessão de aprendizagem 08 - Arquitetura do Asterisk - Prática 04 e Prática 05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
laboratório etc.): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.12 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.13 Sessão de aprendizagem 09 Entendendo o Plano de discagem Pratica 06 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
laboratório etc.): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.14 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.15 Sessão de aprendizagem 10 Tópicos avançados Prática 07 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
laboratório etc.): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A.15.3 Avaliação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Apêndice B Lista de acrônimos
60
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9
Lista de Figuras
2.1 Exemplos de estimulação visual e motora . . . . . . . . . . . .
2.2 Fatores internos e externos que afetam a aprendizagem (ref,
Araújo & Chadwick (1984)). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Modelo básido de aprendizagem e memória para um enfoque
de processamento de informação (ref, Araújo & Chadwick
(1984)). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Fases e processos do ato de aprendizagem (ref, Araújo &
Chadwick (1984)). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Estrutura do laboratório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Diagrama lógico do laboratório sobre softphones (ref, Xavier
et al. (2006, Sessão de aprendizagem 4)) . . . . . . . . . . . . .
3.3 Representação dos ramais utilizados na primeira aula prática
(ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 04)) . . . . .
3.4 Representação da estrutura utilizada captura de pacotes H.323
(ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 05)). . . . .
3.5 Representação da estrutura SIP utilizada nas aulas que envolvem o uso do Asterisk (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de
aprendizagem 07-10)). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 A virtualização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Asterisk como PBX (ref, David Gomillion (2005)) . . . . . . .
3.8 Diagrama de um tronco (ref, Leeuw (2005)) . . . . . . . . . . .
3.9 Arquitetura do Asterisk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10 Título do curso e nome da sessão (ref, Xavier et al. (2006,
Sessão de aprendizagem 5)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11 Objetivos (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3))
3.12 Ao final (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3)) .
3.13 Sumário (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3)
3.14 Slides de conteúdo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Capítulo 1
Introdução
Voice Over IP, ou voz sobre IP (VoIP) é a tecnologia que permite o uso de
ligações telefônicas (transmissão de voz) através de uma rede IP. Consiste
em utilizar redes de dados baseadas nos protocolos da pilha TCP/IP para
transmitir sinais de voz em tempo real, na forma de pacotes (ref, TANENBAUM (2003)). Suas características permitem substituir o sistema telefônico atual acrescentando funcionalidades e reduzindo custos. A popularização da tecnologia VoIP gerou a necessidade de uma nova mão de obra,
um profissional que precisa possuir conhecimentos em administração de
redes e domínio de uma série de conceitos relacionados à transmissão de
conteúdo multimídia por redes IP. Atualmente, gigantes do ramo das telecomunicações e dos equipamentos de rede como a CISCO (ref, Cisco (2007))
e SIEMENS (ref, Siemens (2007)) fornecem hardware e treinamento para
dar suporte a tecnologia VoIP. Infelizmente este tipo de treinamento normalmente é oneroso e restrito a determinadas implementações controladas
por estas corporações. Com o objetivo de mudar este quadro de dependência a equipe do laboratório VoIP da UnB decidiu criar um curso para preparar o futuro profissional. O curso visa fornecer os conceitos necessários
sem manter a dependência com nenhuma ferramenta específica e sem o
comprometimento com implementações proprietárias. Podemos resumir os
objetivos do seguinte trabalho como:
• Descrever a criação de um Curso sobre VoIP independente de plataforma;
• Criar um curso baseado em aulas teóricas e práticas próximas da realidade encontrada profissionalmente;
• Fundamentar o curso nos três teóricos da educação: Burrhus Frederic
Skinner, Jean Piaget e Robert Mills Gagné.
O ideal que orientou o desenvolvimento deste curso foi proporcionar a
construção do conhecimento através da resolução de problemas típicos relacionados à aplicação real da tecnologia envolvida. Todo o material foi
construído para formar um curso de curta duração, essencialmente prático,
11
porém a fundamentação teórica não foi esquecida. O estudante recebe orientações sobre como utilizar ferramentas específicas, tendo antes seções de
aprendizagem essencialmente teóricas que fornecem o lastro para o verdadeiro domínio desta tecnologia e preparam para futuros avanços. Durante o desenvolvimento do Curso VoIP foram utilizadas teorias educacionais fundamentadas em Burrhus Frederic Skinner, Jean Piaget e Robert
Mills Gagné.
Os autores não foram escolhidos ao acaso. Esta seleção conta com teóricos com idéias diversas, mas utilizadas em momentos diferentes do desenvolvimento. O trabalho de Burrhus Frederic Skinner se confunde com
a própria origem do uso da tecnologia no ensino e serviu como base para
compreender variáveis de estímulo e resposta envolvidas nas atividades
práticas. O construtivismo é uma corrente sempre atual e de extrema importância e está representada por Jean Piaget. Suas teorias ajudam a compreender as motivações e a maturação dos estudantes. A teoria educacional
de Robert Mills Gagné complementa o trabalho com suas idéias sobre hierarquia na aprendizagem que organizam o formato do Curso VoIP. Apesar
de apresentarem idéias diferentes, os três foram utilizados no curso, fato
que comprova que as teorias da educação vêm se desenvolvendo e que nenhuma delas é considerada uma verdade única.
Para dar suporte a esse desenvolvimento são utilizados diversos recursos para promover a aprendizagem dos alunos. Esses recursos envolvem
o uso de materiais áudio visuais com o uso de técnicas de projeção juntamente com o uso de experiência simulada e direta (ref, Parra (1972)).
Grande parte do esforço foi empenhado na configuração e em testes de uma
complexa estrutura de software que compõe o laboratório de VoIP. Diversas
ferramentas livres e proprietárias foram avaliadas resultando em um material mais completo e maduro. As seções de aprendizagem envolvem aulas
expositivas e aulas práticas destinadas a demonstrar o uso da tecnologia
envolvida. Para fornecer a experiência prática dos conceitos envolvidos foi
desenvolvido um ambiente específico que envolve a instalação e configuração de um laboratório que retrata ao máximo a experiência real que o
aluno terá em sua vida profissional. Uma parcela significativa do esforço
empenhado no desenvolvimento do Curso VoIP foi aplicada nos testes e na
configuração deste laboratório. O ambiente desenvolvido e as teorias de
aprendizagem utilizadas serão descritos nos capítulos que se seguem. Ao
longo do presente trabalho os termos “lição”, “sessão de aprendizagem”, e
“aula“ serão utilizados com o mesmo significado. O programa do curso criado é um dos anexos deste documento.
O desenvolvimento foi resultado de uma parceria com a RNP - Rede
Nacional de Ensino e Pesquisa (ref, RNP (2006)), que necessitava de um
curso VoIP para sua ESR - Escola Superior de Redes. Ao longo do texto são
abordados os aspectos técnicos e pedagógicos relacionados a criação de um
curso sobre VoIP pela equipe do laboratório VoIP da UnB.
A estrutura desta monografia está organizada da seguinte maneira: no
capítulo 2 são apresentados os teóricos da aprendizagem e aspectos importantes de suas teorias são destacados; o capítulo 3 descreve elementos im12
portantes do desenvolvimento do curso sobre VoIP e sua relação com as teorias de aprendizagens estudadas juntamente com o ambiente de software
configurado; o último capítulo apresenta as conclusões derivadas deste desenvolvimento e sugere trabalhos futuros.
13
Capítulo 2
Teorias de aprendizagem
Para promover a aprendizagem devemos ter em mente três elementos que
foram abordados insistentemente durante a elaboração do Curso VoIP. Esses elementos são: o aluno, o professor e a situação de aprendizagem propriamente dita. Além dos aspectos relacionados à tecnologia VoIP, são necessárias várias teorias de aprendizagem para garantir a eficiência do processo de ensino e aprendizagem. Tentando amparar tanto alunos, quanto
professores em situações de aprendizagem adequadas, foram analisados alguns teóricos da aprendizagem e o uso de suas teorias no ensino com o uso
do computador. Vários autores foram cogitados durante o desenvolvimento.
Logo abaixo podemos verificar alguns dos principais autores e suas teorias
organizados em ordem alfabética (ref, Vaz & Raposo (2007)):
• Teoria da Inclusão de Ausubel
O fator mais importante de aprendizagem é o que o aluno
já sabe. Para ocorrer a aprendizagem, conceitos relevantes
e inclusivos devem estar claros e disponíveis na estrutura
cognitiva do indivíduo. A aprendizagem ocorre quando uma
nova informação ancora-se em conceitos ou proposições relevantes preexistentes.
• Instrução ancorada de Bransford & the CTGV
Aprendizagem se inicia com um problema a ser resolvido.
Aprendizado baseado em tecnologia. As atividades de aprendizado e ensino devem ser criadas em torno de uma "âncora", que deve ser algum tipo de estudo de um caso ou uma
situação envolvendo um problema.
• Teoria Construtivista de Bruner
O aprendizado é um processo ativo, baseado em seus conhecimentos prévios e os que estão sendo estudados. O aprendiz filtra e transforma a nova informação, infere hipóteses e
toma decisões. Aprendiz é participante ativo no processo de
aquisição de conhecimento. Instrução relacionada a contextos e experiências pessoais.
• Teoria instrucional de Gagné
14
Defende que a aprendizagem e conhecimento são ambos hierárquicos por natureza. Segundo Gagné, a aprendizagem
causa uma mudança observável no aluno; as habilidades devem ser aprendidas uma de cada vez e cada nova habilidade
aprendida deverá ser construída com base nas habilidades
adquiridas anteriormente.
• Inteligências múltiplas de Gardner
No processo de ensino, deve-se procurar identificar as inteligências mais marcantes em cada aprendiz e tentar explorálas para atingir o objetivo final, que é o aprendizado de determinado conteúdo.
• Aprendizado Situado de Lave
Aprendizagem ocorre em função da atividade, contexto, cultura e ambiente social na qual está inserida. O aprendizado
é fortemente relacionado com a prática e não pode ser dissociado dela.
• Epistemologia Genética de Piaget
Tem como ponto central a estrutura cognitiva do sujeito.
As estruturas cognitivas mudam através dos processos de
adaptação: assimilação e acomodação. A assimilação envolve a interpretação de eventos em termos de estruturas
cognitivas existentes, enquanto que a acomodação se refere
à mudança da estrutura cognitiva para compreender o meio.
Níveis diferentes de desenvolvimento cognitivo.
• Teoria da Flexibilidade Cognitiva de R. Spiro, P. Feltovitch & R. Coulson
Trata da transferência do conhecimento e das habilidades.
É especialmente formulada para dar suporte ao uso da tecnologia interativa. As atividades de aprendizado precisam
fornecer diferentes representações de conteúdo.
• Aprendizado Experimental de Rogers
Deve-se buscar sempre o aprendizado experimental, pois as
pessoas aprendem melhor aquilo que é necessário. O interesse e a motivação são essenciais para o aprendizado bem
sucedido. Enfatiza a importância do aspecto interacional do
aprendizado. O professor e o aluno aparecem como os coresponsáveis pela aprendizagem.
• Behaviorismo de Skinner
Tem o condicionamento operante como principio fundamental. O condicionamento operante explica que quando um
comportamento é seguido da apresentação de um reforço positivo, a freqüência deste comportamento aumenta.
• Teoria Sócio-Cultural de Vygotsky
15
Desenvolvimento cognitivo é limitado a um determinado potencial para cada intervalo de idade (ZPD); o indivíduo deve
estar inserido em um grupo social e aprende o que seu grupo
produz; o conhecimento surge primeiro no grupo, para só
depois ser interiorizado. A aprendizagem ocorre no relacionamento do aluno com o professor e com outros alunos.
• Gestaltismo de Wertheimer
Enfatiza a percepção ao invés da resposta. A resposta é considerada como o sinal de que a aprendizagem ocorreu e não
como parte integral do processo. Não enfatiza a seqüência
estímulo-resposta, mas o contexto ou campo no qual o estímulo ocorre e o insight tem origem, quando a relação entre
estímulo e o campo é percebida pelo aprendiz.
As teorias de aprendizagem buscam reconhecer a dinâmica envolvida nos atos de ensinar e aprender, partindo do reconhecimento da evolução cognitiva do homem, e tentam explicar a relação entre o conhecimento pré-existente e o novo conhecimento.
A aprendizagem não seria apenas inteligência e construção de
conhecimento, mas, basicamente, identificação pessoal e relação
através da interação entre as pessoas. (ref, Vaz & Raposo (2007))
Três autores se mostraram mais alinhados com as idéias e objetivos defendidos pelos autores do presente trabalho. Suas idéias resumem todos
os métodos e idéias utilizadas no Curso VoIP. Possuindo grande relevância
entre os educadores, os teóricos escolhidos foram Skinner, Piaget e Gagné.
Vamos ver mais sobre estes autores logo em seguida.
2.1
Skinner
Burrhus Frederick Skinner nasceu em 1904 em Pensilvânia, nos Estados
Unidos. Concluiu o doutorado em psicologia no ano de 1931 em Haward
(ref, Niskier (1986)).
Skinner tem uma linha de pesquisa behaviorista, estando preocupado
com o controle do comportamento, através da resposta do indivíduo. Ele
acredita que o processo de aprendizagem é neurológico, e obedece a certas
leis. Por serem previsíveis e obedecer às leis, os processos mantém relações
funcionais entre suas variáveis. As variáveis podem ser de estimulo e resposta (ref, Skinner (2005)). O behaviorismo tem sua origem no trabalho
de John Broadus Watson que, utilizando o termo behaviorismo, definia a
psicologia como sendo "a ciência que estuda os comportamentos observáveis,
mensuráveis e possíveis". A aprendizagem é definida como uma mudança
observável do comportamento do indivíduo (ref, eduKbr (2006)). Skinner
definiu o ato de ensinar da seguinte maneira:
... ensinar é simplesmente arranjar contingência de reforço . Entregue a si mesmo, em dado ambiente, um estudante aprenderá,
16
mas nem por isso terá sido ensinado. A escola da vida não é bem
uma escola, não porque ninguém nela aprende, mas porque ninguém ensina. Ensinar é o ato de facilitar a aprendizagem, quem
é ensinado aprende mais rapidamente do que quem não é. O
ensino é naturalmente, muito importante, porque do contrário o
comportamento não apareceria (ref, Niskier (1986)).
“O estímulo é qualquer evento, ou combinação de eventos que afeta os
sentidos de aprendiz. Já a resposta é uma ação por parte do aprendiz, que
resulta no aumento da probabilidade da ocorrência de um ato que imediatamente o procedeu” (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
Em suma, Skinner sugere algumas formas do controle do processo de
aprendizagem através da combinação das variáveis de estímulo-resposta
a fim de aumentar a ocorrência de uma resposta a ser aprendida. Se a
resposta a um estímulo não for a desejada, ocorrerá a punição (reforço negativo), caso a resposta seja a esperada ocorrerá o reforço positivo. Nesta
teoria, a função do professor é trabalhar nas contingências do reforço. Segundo Skinner, o importante para o professor não é tentar criar outros reforços além daqueles que já existem nas situações do dia-a-dia, mas sim
armar e arranjar as contingências desses reforços em relação às repostas
desejadas (ref, Niskier (1986)). Este processo é chamado de instrução programada e tem por objetivo aumentar a freqüência do reforço e reduzir as
conseqüências que levam ao erro.
A instrução programada de Skinner se baseia nos seguintes princípios:
Pequenos passos; Resposta ativa; Avaliação imediata; Ritmo próprio; Progressão lógica; Reforço constante e Verificação de Aprendizagem. As idéias
de estímulo-resposta de Skinner podem ser encontradas em dois instrumentos: as máquinas de ensinar e a instrução programada. Ambos instrumentos visam o estudo individual do aluno através de um material previamente elaborado pelo professor. Cada aluno estuda de acordo com seu
ritmo, maturidade e conhecimentos anteriores (ref, Niskier (1986)).
No curso elaborado sobre VoIP o estímulo é dado através dos exercícios
propostos aos alunos no decorrer de cada sessão de aprendizagem. Estes
exercícios necessitam de conhecimentos prévios adquiridos antes ou durante o curso, e têm o comportamento do aluno como resposta na solução
dos problemas. Caso o aluno atinja o objetivo do exercício proposto, terá a
resposta positiva com o prazer de ter conseguido resolver o problema. As
próprias ferramentas fornecem o reforço pois demonstram resultados de
interesse do aluno. Caso o aluno não consiga, entrará o papel do professor
reinterando o que foi ensinado anteriormente e propondo novamente o estímulo. Enquanto as ferramentas fornecem o reforço necessário, o ambiente
de aprendizagem reduz as conseqüências que levam ao erro. A teoria de
Skinner é aplicada no Curso VoIP utilizando os seguintes pontos:
1. Pequenos passos - O conteúdo é apresentado gradualmente em sessões de aprendizagem simples e de curta duração onde os estudantes
podem participar ativamente dando respostas freqüentes e sendo reforçado constantemente;
17
2. Resposta ativa - o estudante aprende melhor pois participa ativamente da aprendizagem. No programa do curso (disponível no apêndice A) a oportunidade de participação dos alunos fica evidenciada
nas sessões de aprendizagem 4, 5, 7, 8, 9 e 10;
3. Avaliação imediata - durante todas as sessões práticas de aprendizagem o aluno verifica suas respostas imediatamente;
4. Ritmo próprio - Se um aluno não atinge o nível de conhecimento para
realizar alguma atividade, ele pode revisar o conteúdo e tentar novamente. O instrutor regula o ritmo da aula em função do desempenho
dos estudantes;
5. Progressão lógica - O conteúdo é estruturado em uma progressão especificada de forma clara e objetiva ao aluno. Cada sessão de aprendizagem possui objetivos e sumários que demonstram com antecedência
como a progressão ocorre;
6. Reforço constante - Juntamente com a oportunidade de participação,
os estudantes verificam o resultado de seus conhecimentos refletidos
no funcionamento das ferramentas. O próprio funcionamento das ferramentas resulta em reforço instantâneo;
7. Verificação de Aprendizagem - A aprendizagem é verificada pela observação do comportamento dos estudantes por parte do instrutor.
2.2
Piaget
Jean Piaget nasceu em 1896 em Neuchâtel, Suíça. Graduou-se em ciências
naturais em 1917, mas seu trabalho teve maior relevância na área da psicologia (ref, Niskier (1986)). Devido a seu interesse em psicologia, diversos
críticos afirmam que Piaget não desenvolveu uma teoria de aprendizagem,
e sim uma psicologia do desenvolvimento. Apesar disso, Piaget é difundido
pelo mundo, sendo o primeiro europeu a receber o prêmio Distinguished
Scientific Contribution Award da Associação de Psicologia Americana (ref,
Araújo & Chadwick (1984)).
O enfoque básico de Piaget é a epistemologia genética, que consiste no
estudo de como se chega a conhecer o mundo externo através dos próprios
sentidos. Assim, a mente recebe as informações através das modalidades
sensoriais (percepção) e as transforma em conceitos que são organizados
em estruturas. Há então duas formas de aprendizagem: O próprio desenvolvimento da inteligência, que vem da maturação, experiência e contatos
sociais; E a aprendizagem limitada à aquisição de novas respostas a determinadas situações ou a aquisição de novas estruturas para algumas operações mentais específicas (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
Para Piaget indivíduo precisa estar preparado para receber novos conhecimentos. O desenvolvimento da inteligência se compõe da adaptação
e da organização. Na adaptação o indivíduo adquire um equilíbrio entre
18
assimilação e acomodação. Já a organização é a função onde a informação
é estruturada, resultando daí elementos internos da inteligência (entrada
da informação e processo de estruturação). Assim o indivíduo responde
ao ambiente e atua sobre ele. A inteligência se desenvolve pela assimilação e acomodação da realidade. Quando ocorre uma ação mental, há uma
operação que tem resultados no comportamento observável do indivíduo,
onde ocorrem seqüências definidas de ações denominadas esquemas. Estes
esquemas são unidades que conformam as estruturas intelectuais (adaptação, equilíbrio, assimilação e acomodação, organização e função regulatória,
estrutura e conteúdo) (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
"‘Piaget distingue 3 estágios de desenvolvimento cognitivo:
Sensorio motor Nascimento aos 2 anos de idade. A criança passa de uma
situação puramente reflexa até a diferenciação do mundo exterior em
relação a si própria.
Operações concretas Dos 2 aos 11 anos de idade e subdivide-se em pensamento pré-operacional (2 a 7 anos) e pensamento operacional concreto. Neste estágio há a preparação e realização das operações concretas em classes, relações e números.
Operações Formais Dos 11 aos 15 anos. O adolescente ajusta-se à realidade completa de sua atualidade, mas também é capaz de lidar com o
mundo das possibilidades"’ (ref, Niskier (1986)).
A motivação do estudante é uma variável interveniente. Os aspectos
mais importantes da motivação derivam de três motivos básicos: a fome, a
equilibração e a independência em relação ao ambiente. O conceito motivacional mais importante é a busca da equilibração. A independência em
relação ao ambiente pode também pode ser considerada curiosidade, desejo
de dominar o mundo em que se vive ou desejo de independência. Equilibração e independência explicam o nível de motivação de um indivíduo.
A teoria de Piaget foi desenvolvida inicialmente para explicar o processo
de aprendizagem na criança, mas seus conceitos se mostraram de grande
eficiência para curso desenvolvido.
A teoria de Piaget pode ser aplicada no curso de VoIP desenvolvido, pois
a aprendizagem por descoberta requer que o estudante se desenvolva através de uma série de passos, estando relacionado com o estágio de desenvolvimento do estudante. Segundo Piaget, o educador deve estruturar o
ambiente de modo a fornecer uma rica fonte de estimulação ao aluno, permitindo que ele se desenvolva em seu próprio ritmo, guiado pelos próprios
interesses. O ambiente construído para o Curso VoIP estimula o estudante
de várias maneiras, como:
• Visualmente - O contato visual com a rica apresentação de “slides” e
o com a interface visível dos aplicativos instalados nas estações dos
estudantes permitem uma fixação ainda melhor dos conceitos.
19
• Sonora - A voz do professor enriquece o material visual com explicações e o áudio que resulta da própria utilização dos programas VoIP
incentivam a assimilação do conteúdo.
• Motora - Os estudantes precisam digitar todos os arquivos de configuração, tendo a oportunidade de se expressar e fixar os comandos que
correspondem indiretamente a teoria estudada.
(a) Estimulação visual sobre um registro SIP (ref, (b) Estimulação motora com a
Xavier et al. (2006))
instalação e configuração do Asterisk
Figura 2.1: Exemplos de estimulação visual e motora
A curiosidade em relação aos conceitos abordados (independência) é um
grande incentivo para que o aluno se matricule no Curso VoIP. O ato de
equilibrar aquilo que o aluno já sabe (assimilação) com aquilo que pode
ser solicitado e que não se ajusta completamente ao que é compreendido
(acomodação) é alcançado durante as aulas práticas. A divisão do curso
permite que o aluno vá adquirindo conhecimentos, sendo incentivado a trocar experiências. O modo como os slides foram desenvolvidos estimula o
aluno, deixando-o seguir seu próprio ritmo para adquirir conhecimentos. A
aprendizagem ocorrerá então a partir da reestruturação das estruturas cognitivas internas (esquemas e estruturas) (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
Espera-se que ao final do curso que o aluno tenha desenvolvido novos esquemas estruturas em suas operações internas.
Piaget tem idéias opostas ao behaviorismo de Skinner e evita os extremismos causados por sua abordagem. Piaget evidencia a interação do
sujeito com o meio no processo de equilibração entre assimilação e acomodação, enquanto Skinner aborda o aumento de freqüência da resposta, associando a resposta do sujeito com a presença de reforçadores. Piaget estuda processamento interno através de relações que levam à assimilação,
resultando em um processo mais extenso do que a simples associação, considerando afetividade como o elemento regulador das interações do sujeito
com o objeto. Skinner fala de reforçamento positivo, negativo e extinção por
falta de reforçamento. Piaget procura a satisfação interna através do processo de conscientização da construção da resposta (ref, de Lima Monteiro
(2006)).
20
2.3
Gagné
Robert Mills Gagné nasceu em 1916 em North Andouver Massachusetts.
Fez mestrado em Yale e doutorado em psicologia em Brown (ref, Niskier
(1986)). É um pesquisador interessado na tecnologia educacional, que pode
ser entendida como a aplicação dos princípios da ciência da aprendizagem
aos problemas práticos do ensino (ref, Niskier (1986)). Ele define a aprendizagem como um processo orgânico nos seres vivos, que permite que seus
comportamentos sejam modificados rapidamente, de forma quase permanente. Quando um indivíduo é exposto a uma situação em que possa ocorrer
a aprendizagem, há alguma forma de comportamento explícito ao aprendiz,
que desencadeia em mudanças internas. Gagné acredita que as mudanças citadas podem ser cognitivas, sendo visíveis tanto no comportamento
quanto no aumento da capacidade de desempenhar certo tipo de tarefa (ref,
Entende-se que para Gagné a aprendizagem é um processo diferente
da maturação, pois para ele excluem-se da categoria de aprendizagem as
mudanças decorrentes do crescimento das estruturas internas como, por
exemplo, a mudança do comportamento de uma criança quando ela faz melhor o uso de seus olhos devido ao desenvolvimento da coordenação muscular. Este posicionamento é oposto às idéias de Piaget citadas anteriormente
(ref, Gagné (2000)).
Nesta linha de pensamento a aprendizagem tem um enfoque sistêmico,
que considera as condições antecedentes, os processos internos e os produtos resultantes da situação de aprendizagem (ref, Araújo & Chadwick
(1984)). As capacidades intelectuais relevantes já existem no indivíduo devem ser relembradas e estar disponíveis no momento de uma nova aprendizagem. A figura 2.2 relaciona os fatores internos e externos da aprendizagem e condições antecedentes das quais pode-se predizer o grau de sucesso
que a aprendizagem terá.
O ponto principal da teoria de Gagné é que há uma hierarquia na aprendizagem, onde uma aprendizagem de um tipo superior necessariamente
parte do domínio de um tipo inferior (ref, Gagné (2000)). A hierarquia
utilizada ao longo do curso reflete bem esse conceito, partindo de conceitos
estritamente teóricos chegando a uma abstração totalmente prática. Essa
hierarquia pode ser conferida no programa contido no anexo A. O processo
da aprendizagem é explicado pelo modelo de processamento de informações,
conforme figura 2.3:
Neste modelo o indivíduo recebe o estímulo, que penetra em seu sistema nervoso central. Nesta estrutura ocorre a percepção inicial de objetos e eventos que o aprendiz vê, ouve ou sente e a informação é codificada
de acordo com um padrão, passando para a memória de curto prazo. Na
memória de curto prazo a informação é novamente codificada, em forma
conceitual e é transferida para a memória de longo prazo, ou simplesmente
esquecida (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
Quando é necessário o uso de uma informação já armazenada, o estímulo do ambiente faz com que a informação na memória de longo prazo
21
Figura 2.2: Fatores internos e externos que afetam a aprendizagem (ref,
Figura 2.3: Modelo básido de aprendizagem e memória para um enfoque de
processamento de informação (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
22
seja recuperada e passe ao gerador de respostas. O gerador de respostas
é o mecanismo que tem a função de transformar a informação em ação.
Os estímulos que provocam a recuperação da memória de longo prazo são
encontrados nas sessões práticas. Como exemplo vimos a sessão de aprendizagem 8 (Captura SIP) que ainda cobra conceitos adquiridos na sessão de
aprendizagem 3.
As duas estruturas no topo da figura são chamados de controle executivo
e expectativas. Ambos os processos podem determinar a permanência da
informação na memória, sua codificação, recuperação, etc. O controle executivo é uma estrutura que o indivíduo utiliza para processar a informação.
Já as expectativas constituem o aspecto emocional (ref, Gagné (2000)). Podemos resumir as idéias de Gagné no tocante ao processo de aprendizagem
com a figura 2.4
Figura 2.4: Fases e processos do ato de aprendizagem (ref,
Chadwick (1984)).
Araújo &
Segundo Gagné, o estudante deve estar motivado para que possa aprender. Esta motivação pode ser alcançada com o processo conhecido como
expectativa, que representa antecipação da “recompensa” que ele obterá
quando atingir algum objetivo. Esta “recompensa” representada pelo sucesso profissional é derivada das vantagens relacionadas ao sucesso da tecnologia VoIP e seu rápido crescimento. Na fase de apreensão obtemos a
atenção dos alunos com o uso dos materiais visuais e com a explanação do
instrutor pois nesta fase o aprendiz presta atenção às partes do estímulo
que ele julga relevantes. Na aquisição as informações são codificadas e armazenadas e este armazenamento nunca é exatamente igual ao estímulo
recebido pelo estudante. Com a retenção o conhecimento é movido para a
23
memória de longo prazo que é favorecida pela duração do curso. A evocação
é feita com a constante recuperação do conteúdo em sessões posteriores de
aprendizagem. Com a generalização o estudante pode utilizar os mesmos
conceitos em situações diferentes, como acontece com o uso do Wireshark
nas sessões 5 e 8. Com o uso de sessões práticas de aprendizagem o estudante também é forçado a produzir respostas, liberando o caminho para o
“feedback” de informação que determina a retroalimentação do reforço prometido na fase de motivação. Todas essas fases e processos criam um ciclo
que segue por todas as sessões de aprendizagem.
As idéias de Gagné podem ser aplicadas no curso desenvolvido ao se
utilizar a hierarquia da aprendizagem. Cada conteúdo apresentado partiu
do pressuposto de que o indivíduo já possuía a aprendizagem de um nível
inferior. O resultado do processo de aprendizagem pode ser verificado nas
habilidades intelectuais e atitudes do indivíduo, que o deixam capacitado a
responder os conceitos necessários apresentados através das atividades do
curso.
Conforme apresentado, os conceitos e idéias do processo de aprendizagem proposto por Skinner, Piaget e Gagné podem ser aplicados no desenvolvimento do Curso VoIP. A forma encontrada foi uma combinação dos
autores. Existem dezenas de outros teóricos que também tratam do processo de aprendizagem, porém os modelos de Piaget( 2.2), Skinner( 2.1) e
Gagné( 2.3) pareceram os mais adequados durante a elaboração do trabalho.
O objetivo deste capítulo não foi analisar exaustivamente as teorias de
aprendizagem destes autores, mas sim, descrever os seus princípios básicos
como foram estudados e aplicados durante o processo de desenvolvimento.
No próximo capítulo passamos a verificar como realmente tomou forma todo
este trabalho.
24
Capítulo 3
Aplicação das Teorias de ensino
em um Curso de VoIp
O curso desenvolvido se baseia nos princípios discutidos no capítulo 2 estando focado principalmente em três princípios: os conceitos de independência, assimilação e acomodação de Piaget juntamente com a hierarquia
de aprendizagem proposta por Gagné e as contingências de reforço propostas por Skinner.
Enquanto os estímulos representam um papel secundário na teoria de
Skinner eles representam um papel muito importante para Piaget. Tanto
a sala de aula como as apresentações de slides utilizadas constituem em
fontes de estimulação ao alunos. Esta estimulação pode ser conferida principalmente nos itens 3.1.1 e 3.3.3. As próprias ferramentas utilizadas
também representam estimulação pois interagem diretamente com os estudantes fornecendo a estimulação motora, visual e auditiva.
Segundo Gagné, aprendizagem de um tipo mais avançado de conhecimento depende do domínio de um tipo inferior de conhecimentos aprendidos
anteriormente. Este conceito determinou a organização das competências
e na escolha das ferramentas utilizadas ao longo das aulas. O item 3.3.3.1
ajuda a relacionar o material desenvolvido com as teorias de Gagné.
As conseqüências que levam ao erro são minimizadas e as contingências
de reforço são garantidas pela organização dos materiais e pela atuação do
instrutor. A evocação e generalização propostas por Gagné são utilizadas
durante as avaliações e atividades práticas, itens 3.3.3.5 e 3.3.3.4 respectivamente.
Durante a elaboração do curso foram definidas várias ferramentas. Estas ferramentas podem ser divididas em 2 grupos:
• Infra-estrutura
• Objetivo do curso
Estes grupos de ferramentas compõem o ambiente de simulação e aprendizado. Veremos em seguida uma visão detalhada dos componentes deste
ambiente, visto sob a ótica das ferramentas que o compõe.
25
3.1
Infra-estrutura
As ferramentas de Infra-estrutura são necessárias ao funcionamento do
curso. São compostas por itens que não são de interesse dos alunos, mas que
servem de base para o funcionamento das demais. O grupo Infra-estrutura
é composto por:
3.1.1
A sala de aula
A sala de aula é formada por todo e qualquer elemento que tem algum papel na proposta pedagógica do Curso VoIP. Foi pensada para para fornecer o
suporte necessário as contingências de reforço que aplicadas durante as sessões práticas de aprendizagem. Mais do que garantir apenas este suporte,
a sala de aula representa uma rica fonte de estimulação para os estudantes. A sala de aula é formada por uma estrutura complexa que reúne som
e imagem em um ambiente em que os alunos podem interagir de diversas
formas com o conteúdo que está sendo ministrado. Fazem parte da sala de
aula os seguintes elementos:
• Estações de trabalho dos estudantes;
• Estação de trabalho do instrutor;
• Data show;
• Rede ethernet;
As estações de trabalho na estrutura proposta precisam ter uma configuração relativamente elevada para utilizar as máquinas virtuais e aplicativos relacionados. A figura 3.1 mostra a estrutura básica do laboratório
que compõe a sala de aula.
Durante os laboratórios deve ser seguida a topologia de rede semelhante
a descrita na figura acima. Devemos poder identificar o endereço IP das
estações utilizando a localização física das mesmas. É vedado o uso de endereçamento por DHCP. A numeração presente na figura é apenas uma
ilustração de um endereçamento possível. A configuração mínima de hardware e software para os laboratórios é a seguinte:
• IBM/PC Compatível;
• 1 Gigabyte de memória RAM DDR;
• Processador Athlon 3000+ ou Pentium compatível;
• Adaptador de som full-duplex, 16-bits;
• Placa de rede padrão Ethernet 10/100;
• HD de 40 gigabytes;
26
Figura 3.1: Estrutura do laboratório
• SO instalado;
• Conexão IP (LAN);
• Fone de ouvido
• Microfone
Na figura podemos visualizar uma disposição clássica dos elementos na
sala de aula, com o instrutor ocupando uma posição de destaque de frente
para os estudantes. Os estudantes ocupam fileiras tendo uma ampla visão da tela de projeção e do instrutor. O uso de flip chart, quadro negro ou
branco não é obrigatório porém é fortemente recomendado. Cada estudante
deve ter a sua estação de trabalho e não existe previsão para o compartilhamento de uma mesma estação. O laboratório possui uma configuração
simples mas de grande importância na proposta pedagógica. O instrutor
deve possuir conexão com a internet para visitar sites de relevância ao assunto e ilustrar o conteúdo que está sendo ministrado.
O uso de determinadas tecnologias é inevitável em um curso que trata
da telefonia IP, porém não devemos esquecer do profissional responsável
por auxiliar os estudantes na construção do conhecimento. No diagrama
apresentado na figura 3.1 a figura do professor e de sua estação de trabalho se confundem, mas este profissional não foi esquecido em nenhum momento. Para alguns professores pode ser complicado incorporar realmente
27
os computadores em sua sala de aula. Os computadores podem ser difíceis
de dominar e podem simplesmente quebrar (ref, Becker (2000)). Toda a estrutura da sala de aula foi pensada para minimizar os esforços necessários
à sua configuração. Conseqüentemente o trabalho fica restrito a tarefa de
ensinar e não configurar um laboratório. O instrutor é fundamental no contexto deste trabalho. Um professor entusiasmado e excelente em sua área
de atuação é fundamental para motivar os alunos e aumenta o desempenho
do processo de ensino (ref, Zhao (2001)).
A estrutura lógica do laboratório representa uma peça fundamental na
sala de aula do Curso VoIP, pois fornece a base necessária para a prática dos
conceitos estudados. Conforme os conceitos vão sendo aprofundados esta
estrutura vai ficando mais clara aos alunos. Foram definidas três topologias
para os laboratórios. A primeira topologia corresponde à rede ethernet da
sala de aula, que interliga o servidor controlado pelo instrutor às estações
de trabalho dos alunos. A segunda e a terceira topologia correspondem a
uma rede virtual formada pela estação de trabalho dos estudantes e suas
duas máquinas virtuais hospedadas. Grande parte do esforço empenhado
na elaboração do presente trabalho foi aplicada na instalação, configuração
e preparação do ambiente que possibilita o curso.
A primeira topologia representada na figura 3.2 mostra o laboratório
desenvolvido para demonstrar o funcionamento básico dos softphones.1 Os
computadores dos alunos estão na mesma rede do computador do instrutor,
que serve como o servidor onde os alunos irão se autenticar.
Na figura 3.2 vemos duas estações rodando o aplicativo X-lite (descrito
em 3.2.2) que atua como User Agent utilizando o SIP para se conectar a
uma máquina virtual hospedada no computador do instrutor que atua como
Proxy e Registrar. A estação de trabalho do instrutor hospeda uma máquina virtual com o Asterisk 1.4 configurado sobre GNU-Linux Debian 3.1.
O objetivo desta estrutura é permitir aos alunos experimentar os conceitos vistos registrando-se no Asterisk e realizando ligações para os demais
colegas (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 04)). Esta estrutura incentiva o uso dos novos conhecimentos, bem como a interação entre
os colegas de aula e o trabalho de equipe. A figura 3.3 demonstra a numeração utilizada para que os alunos se identifiquem e possam realizar as
chamadas.
A segunda estrutura mostra uma topologia formada por dois Terminais
que são registrados em um Gatekeeper para realizar chamadas. A figura
3.4 mostra o Gatekeeper OpenGK e um Terminal Ohphone hospedados em
máquinas virtuais. O hospedeiro utiliza o sistema operacional Windows
e roda outro Terminal Ohphone. Todas as comunicações trocadas entre
os Terminais e o Gatekeeper são monitoradas pelo capturador de pacotes
Wireshark. Maiores informações sobre o Wireshark serão discutidas em
3.2.4.
1
Softphones são os clientes VoIP. Possuem as funcionalidades de um telefone tradicional
fortalecidas com as facilidades encontradas na telefonia IP.
28
Figura 3.2: Diagrama lógico do laboratório sobre softphones (ref, Xavier
et al. (2006, Sessão de aprendizagem 4))
Figura 3.3: Representação dos ramais utilizados na primeira aula prática
(ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 04))
29
OpenGK
Chamadas
OhPhone
OhPhone
Figura 3.4: Representação da estrutura utilizada captura de pacotes H.323
(ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 05)).
A terceira estrutura semelhante a segunda, é a mais utilizada ao longo
de todo o curso. Na figura 3.5 vemos a máquina hospedeira rodando Windows e duas estações virtualizadas, uma rodando o User Agent X-Lite e
uma rodando o Asterisk como Proxy/Registrar ambas configuradas sobre
GNU-Linux Debian 3.1. Essa estrutura é utilizada na sessão de aprendizagem 07 onde o Asterisk é instalado e configurado e continua em uso até o
fim do Curso VoIP.
3.1.2
Virtualização
Apesar da possibilidade de realizar as configurações necessárias diretamente nos computadores de um laboratório especializado para o curso, em
geral os alunos não têm essa facilidade em seus computadores pessoais em
casa ou no emprego. Além disso, as atividades propostas aos alunos podem tornar o sistema instável. Um ambiente simulado é certamente uma
alternativa interessante, pois elimina uma série de inconvenientes. A virtualização então foi escolhida para facilitar a construção do ambiente de
aprendizagem.
A virtualização é uma tecnologia que tem tido grande destaque e seu
uso cresce a cada dia que passa. Simplifica drasticamente a construção do
laboratório do curso e reduz custos. Com ela desvinculamos o sistema hospedeiro de seus hóspedes, assim como os hóspedes são independentes entre
30
*
Chamadas
Figura 3.5: Representação da estrutura SIP utilizada nas aulas que envolvem o uso do Asterisk (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem
07-10)).
31
si. Esta desvinculação é fundamental para a proposta pedagógica do curso,
pois o estudante tem um verdadeiro laboratório encapsulado em sua estação de trabalho. Foi escolhido o tipo de máquina virtual conhecido como
OSVM (máquina virtual de sistema operacional). As OSVM criam um ambiente de sistema operacional para o usuário. A virtualização é alcançada
pelo mapeamento do ambiente físico no sistema operacional hospedado. O
computador hospedeiro executa seus próprios sistemas operacionais - um
computador virtualizado e sistemas operacionais dentro de um computador
físico e seu sistema operacional. São exemplos de OSVM: VMware Workstation, VMWare Player e GSX Server, Microsoft Virtual PC e Microsoft Virtual Server. Utilizando esta estrutura o estudante pode realizar estudos
criando assim a confiança necessária para aplicar o conhecimento adquirido no mundo real. Na figura 3.6 temos um diagrama que demonstra as
diferenças básicas da arquitetura computacional tradicional para a arquitetura utilizada no curso.
Figura 3.6: A virtualização
Utilizando esta tecnologia podemos fornecer uma estrutura homogênea
em ambientes totalmente heterogêneos. Podemos utilizar um conjunto de
imagens padrão enquanto utilizamos o hardware disponível na ocasião com
adaptações mínimas. A solução encontrada para prover a virtualização foi
o VMware player da empresa VMware. Esta ferramenta foi adotada por
apresentar uma série de vantagens:
• Baixo custo - O VMware player pode ser copiado livremente do site
oficial http://www.vmware.com/download/player/.
• Fácil configuração - Na maioria das distribuições pode ser configurado
em menos de 10 minutos com o uso de um assistente simples e intuitivo.
• Bom desempenho - Nos testes demonstrou o desempenho adequado.
32
• Compatibilidade - Existem versões do VMware player para várias distribuições.
Os sistemas operacionais utilizados são o Windows na versão XP e o
GNU-GNU/Linux na distribuição Debian. O Windows foi escolhido por sua
popularidade e importância em diversas organizações. O GNU/Linux foi
escolhido pela sua reputação e flexibilidade como servidor e pela integração
com as ferramentas do curso, em especial o Asterisk.
O Windows é utilizado como cliente e como hospedeiro das máquinas
virtuais. Facilmente encontrado em organizações de pequeno ou grande
porte, permite a configuração do laboratório por qualquer técnico em informática. O GNU/Linux exerce os papéis de servidor e cliente VoIP. É
fornecido em imagens pré-configuradas para VMWare e pode ser configurado sem a presença do instrutor permitindo a montagem da sala de aula
de maneira muito rápida.
3.1.3
Software livre
Um dos pré-requisitos para o Curso VoIP é o domínio básico de operação de
computadores que utilizam o SO GNU/Linux. Este fato já mostra a importância do Software no Contexto deste trabalho. Devemos então definir o que
exatamente é entendido como software livre neste contexto para facilitar a
compreensão das afirmações contidas neste trabalho.
Software livre se refere à liberdade dos usuários executarem, copiarem,
distribuírem, estudarem, modificarem e aperfeiçoarem o software. Mais
precisamente, ele se refere a quatro tipos de liberdade, para os usuários do
software (ref, GNU (2005)):
• A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade no. 0)
• A liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para
as suas necessidades (liberdade no. 1). Acesso ao código-fonte é um
pré-requisito para esta liberdade.
• A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao
seu próximo (liberdade no. 2).
• A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie (liberdade no. 3).
Acesso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade."
O uso do software livre é motivado também por questões econômicas,
pois seu uso neste caso diminui drasticamente os custos envolvidos na estrutura das salas onde ocorrem as sessões de aprendizagem do Curso VoIP.
33
3.2
Objetivo do curso
As ferramentas do grupo de "‘Objetivo do curso"’ serão realmente estudadas
ao longo do curso. Este grupo representa o foco do curso e é formado por:
3.2.1
Asterisk
O canivete suíço da telefonia IP (ref, Araujo (2007))
O Asterisk é uma plataforma de telefonia open-source (ref, Digium
(2007)). Isso significa que centenas, talvez milhares de desenvolvedores
participam no seu desenvolvimento. É um software completo, conhecido
pela sua imensa gama de funcionalidades. É compatível com os principais
padrões para VoIP. Devido a sua grande compatibilidade pode se comunicar
com uma gama enorme de clientes como softphones e outros equipamentos
de telefonia. Graças a sua comunidade ativa de desenvolvedores se tornou
um exemplo no mundo do software livre. Pode-se dizer que o Asterisk é
um software que exerce 3 funções principais: PBX; URA e voice mail (ref,
David Gomillion (2005)). Estas funções levam a cenários de uso interessantes sendo exploradas exaustivamente ao longo do curso e serão brevemente
listadas ao longo deste documento.
3.2.1.1
Principais funções do Asterisk
Como PBX (Private Branch Exchange) o Asterisk tem o papel principal conectar um ou mais telefones dentro de uma estrutura. Normalmente esta
estratégia tem um custo beneficio maior do que contratar uma linha junto
a operadora para cada telefone dentro de um escritório. As facilidades oferecidas pela função PBX são as seguintes: Station-To-Station Calls; Line
Trunking; distribuição de camadas; CDR; gravação de chamadas; música
em espera e outras facilidades normalmente oferecidas pelas empresas de
telefonia (ref, David Gomillion (2005)).
Com as chamadas Station-To-Station os usuários de uma organização
podem fazer ligações entre si utilizando a estrutura do PBX discando ramais individuais. No diagrama da figura 3.7 cada ramal pode se conectar
diretamente a qualquer ramal. Os ramais estão localizados ao lado esquerdo do PBX (ref, David Gomillion (2005)). Graças ao Line Trunking
o acesso a múltiplas linhas telefônicas pode ser compartilhado. As linhas
telefônicas normalmente são utilizadas para conexão com a rede telefônica
convencional, mas podem ser conexões para outros sistemas telefônicos. As
conexões podem também ser troncos analógicos ou conexões digitais de alta
capacidade (ref, David Gomillion (2005)). A distribuição de chamadas permite ao receber uma ligação que o Asterisk faça decisões de roteamento
baseadas nos atributos da ligação. Se o provedor de telefonia não fornecer as informações necessárias podemos questionar o usuário utilizando os
tons DTMF. As chamadas podem ser encaminhadas a um ramal específico,
um grupo de ramais, uma gravação ou voicemail. Podemos utilizar filas
34
Figura 3.7: Asterisk como PBX (ref, David Gomillion (2005))
Figura 3.8: Diagrama de um tronco (ref, Leeuw (2005))
35
de atendimento para vários clientes mantendo a eficiência. Um grande
diferencial entre o Asterisk e outras soluções proprietárias é que não precisamos adquirir nenhuma licença especial para habilitar nenhuma dessas funcionalidades. O limite de quantas filas de atendimento é determinado exclusivamente pelo hardware que possuímos (ref, David Gomillion
(2005)). O funcionamento da distribuição automática de chamadas com fila
de atendimento é simples: os usuários normalmente se autenticam em uma
fila de atendimento para receber as chamadas, o distribuidor verifica se o
atendente está com o telefone livre antes de passar a chamada, se nenhum
operador estiver livre a chamada é enviada a música em espera, quando o
próximo atendente tiver seu ramal liberado receberá a chamada que estava
em espera (ref, de Andrade Gonçalves (2005)).
O Asterisk mantém um registro de ligações(CDR) completo. Estas informações podem ser guardadas em um arquivo comum, ou preferencialmente
em uma base de dados. Usando estas informações pode-se monitorar o uso
do sistema Asterisk procurando por anomalias que possam impactar no
desempenho. Estes registros também podem ser utilizados na bilhetagem
comparando os registros do CDR com a conta fornecida pela companhia telefônica. Analisando o número e duração das chamadas podemos verificar
o desempenho de determinados agentes de nossas filas de atendimento. A
gama de utilizações para o registro de chamadas é muito extensa e cresce a
cada dia (ref, David Gomillion (2005)).
A gravação de chamadas é outra característica importante. Qualquer
chamada que trafega pelo PBX pode ser gravada. Pode ser especialmente
útil em questões legais. Esta facilidade aumenta consideravelmente os requisitos de hardware e de estoque para os dados (ref, David Gomillion
(2005)). A gravação de chamadas está disponível, mas sua implementação
depende de questionamentos legais e financeiros.
A música em espera representa uma grande diferença entre os sistemas
PBX convencionais e o Asterisk. Na maioria das centrais telefônicas é preciso colocar um aparelho de CD ligado a um ou vários ramais para criar a
funcionalidade da música em espera (ref, de Andrade Gonçalves (2005)).
Com o Asterisk podemos habilitar a reprodução de arquivos MP3 e receber
streaming de diversas fontes na internet ou intranet, tornando a experiência da música em espera algo muito mais agradável ao usuário.
Outras facilidades “padrão” entre as companhias telefônicas também estão presentes em sistemas Asterisk. Existe o suporte para o envio e recebimento do Caller ID permitindo a identificação de chamadas. A identificação de chamadas permite o roteamento das chamadas que determina o
funcionamento da distribuição de chamadas. Também temos a chamada
em espera; toques distintos; transferência de chamadas; encaminhamento
de chamadas e outros (ref, David Gomillion (2005)).
O sistema de URA merece destaque pois fornece os mecanismos para
resposta de voz interativa. Esta funcionalidade fornece poder e flexibilidade para responder automaticamente aos clientes. Podemos reproduzir
arquivos de áudio, ler textos e até mesmo recuperar dados de bases de dados. É o tipo de tecnologia que pode ser verificada em centrais de aten36
dimento automático como bancos e companhias telefônicas. Sistemas de
grande complexidade podem ser construídos utilizando esta técnica (ref,
David Gomillion (2005)).
O sistema de correio de voz permite que quando o usuário não atender ao
telefone, estiver ocupado ou ausente, a nova chamada é encaminhada para
uma gravação com a opção de deixar um recado na caixa postal.É semelhante a uma secretária eletrônica ou caixa de mensagens do celular (ref,
de Andrade Gonçalves (2005)). Esta funcionalidade pode ser habilitada
sem nenhum custo adicional. O sistema de Voicemail do Asterisk é extremamente desenvolvido. Suporta diversos contextos permitindo que várias
organizações compartilhem o mesmo servidor e diferentes zonas de tempo
permitindo que os usuários possam rastrear quando suas ligações ocorrem.
Existe até mesmo a opção de notificação via email e o áudio também pode
ser anexado ao voicemail (ref, David Gomillion (2005)).
3.2.1.2 Digium
A criadora e desenvolvedora primária do Asterisk é uma empresa chamada
Digium. Foi criada em 1999 por Mark Spencer e está localizada em Huntsville, Alabama (ref, Digium (2005)). Inicialmente a Digium criou o Asterisk como um software de PABX sob a licença GPL. Hoje se tornou uma
verdadeira plataforma de telefonia com um número de funcionalidades raramente encontradas em produtos comerciais. A Digium investe no desenvolvimento do código fonte do Asterisk e em hardware de telefonia de baixo
custo que funciona com o Asterisk. Roda em plataforma GNU/Linux e outras plataformas UNIX com ou sem hardware conectado a rede pública de
telefonia, PSTN
3.2.1.3 Arquitetura do Asterisk
O Asterisk foi codificado em C e tem uma arquitetura muito simples, diferente da maioria dos produtos de telefonia. Essencialmente o Asterisk atua
como um mediador, conectando as tecnologias de telefonia às aplicações da
telefonia, criando assim um ambiente consistente. As tecnologias de telefonia podem incluir serviços VoIP como: SIP, H.323, IAX e IAX, tecnologia
TDM como T1, ISDN PRI, analog POTS e PSTN, etc. Já as aplicações de
telefonia incluem: call bridging, conferencing, voicemail, IVR scripting, call
parking, etc. A figura 3.9(a) exemplifica o funcionamento da arquitetura.
A figura 3.9(b) mostra em um diagrama a organização dos diversos módulos da arquitetura do Asterisk.
Dynamic Module Loader É o módulo responsável por carregar e inicializar todos os drivers providos por: Channel Drivers; File Formats Call
Detail Records; Codecs e Aplicações.
CODEC Translator Fornece a conversão transparente entre canais utilizando diferentes codecs. Isso é feito quando se quer ter várias cha37
(a) Funcionamento da arquitetura
(b) Diagrama de módulos
Figura 3.9: Arquitetura do Asterisk
madas quanto possível em uma rede de dados, onde a conversão dos
codecs é necessária.
PBX Switching Core Começa aceitando chamadas vindas das interfaces,
depois encaminha para a aplicação adequada conforme descrito no dialplan, através do Application Launcher para: Fazer um telefone tocar; Conectar-se ao voicemail; Discagem para a rede pública; Etc.
Scheduler and I/O Manager Módulo ao qual oferece funções para aplicativos e drivers.
O Asterisk também tem suas limitações, pois usa a CPU do servidor para
processar os canais de voz, ao invés de ter um DSP (processador de sinais digitais) dedicado a cada canal, assim, exigindo muito da capacidade
de processamento da CPU do computador onde está instalado. Sua configuração é feita através de arquivos de configuração localizados no diretório/etc/Asterisk. Os arquivos estão em um formato ASCII, dividido em
seções com o nome da seção delimitada em colchetes ([]’s). O ponto e vírgula é o caractere de comentário. Os valores são atribuídos com a utilização
dos sinais “=” e o “=>” que podem ser usados de forma idêntica, linhas em
branco são ignoradas. O formato dos arquivos de configuração é discutido
intensamente nas sessões de aprendizagem que tratam do uso desta ferramenta.
Os últimos grandes conceitos que são explorados intensivamente durante o curso são aplicações e canais:
Aplicações As aplicações são partes fundamentais do Asterisk, elas tratam o canal de voz, tocando sons, aceitando dígitos ou desligando uma
chamada. As aplicações são chamadas com opções que afetam a sua
forma de funcionamento.
Canais São conexões lógicas para a trajetória das várias sinalizações e
38
transmissões que o Asterisk pode usar para criar e conectar chamadas. Podem ser físicas, ou baseada em software.
3.2.2
Xlite
O X-Lite é um cliente VoIP que possui as funcionalidades de um telefone
tradicional fortalecidas com as facilidades encontradas na telefonia IP. Foi
desenvolvido pela empresa chamada CounterPath. Esta ferramenta é utilizada como cliente na maioria das atividades práticas relacionadas ao Asterisk. Foi escolhido por ser um produto maduro e comercial. É um software
popular, de fácil instalação e operação. É modificado com “skins”(pacotes
gráficos utilizados para mudar a aparência de alguns programas) e fornecido para grandes empresas, como: AT&T; CISCO; Vonage; Portugal Telecom; GVT dentre outras (ref, CounterPath (2007)).
O X-Lite apresenta dois conjuntos principais de funcionalidades, clássicas e avançadas. As funcionalidades clássicas correspondem as características encontradas em telefones convencionais, como: Viva voz; Mudo
Rediscagem; etc. As funcionalidades avançadas representam as características que o usuário espera encontrar na telefonia ip, como: Mensagens
instantâneas2 ; Listas de contatos gerenciáveis; Video e Audio conferência;
etc. As funcionalidades clássicas representam o básico que esperamos de
um softfone( ou de um telefone convencional). A telefonia IP pode fornecer
uma experiência mais completa ao usuário. As funcionalidades avançadas
representam uma nova gama de recursos para os usuários. Durante o curso
o estudante irá experimentar estes dois grupos de funcionalidades.
3.2.3
OpenH323
O projeto OpenH323 é uma iniciativa colaborativa iniciada em setembro
de 1998 pela empresa Equivalence Pty Ltd, da Australia com o objetivo de
criar uma implementação H.323 Open Source e livre para uso privado e
comercial. O OhPhone , o OpenPhone e o OpenGK são algus resultados do
projeto OpenH323.
O OhPhone é um softphone H.323 para linha de comando. Tem implementações para GNU/Linux e windows e pode utilizar os principais codecs (ref, Southeren & Sandras (2005)). Por sua vez o OpenPhone é um
softphone H.323 com interface gráfica. Contendo funcionalidades semelhantes ao OhPhone pode ser considerado como uma versão gráfica do client
de linha de comando. O Gatekeeper deste projeto é extremamente básico
e não possui muitas funcionalidades, mas permite o registro. Possui versões para GNU/Linux e windows e se chama OpenGK. Será utilizado nesta
prática por ser simples e não exigir configurações desnecessárias.
O objetivo do curso não é ensinar como utilizar as ferramentas OpenH323, mas sim fornecer as habilidades necessárias para configurar qual2
Infelizmente as mensagens instantâneas ainda não eram suportadas pelo Asterisk
durante a elaboração do presente trabalho.
39
quer cliente que utilize o protocolo H323. O OpenGK é um gatekeeper que
pode ser totalmente configurado em menos de cinco minutos de forma quase
automática, roda por um binário e não precisa nem mesmo ser instalado.
O OpenGK demonstrou ser o gatekeeper ideal para o uso em sala de aula,
com ele podemos explorar aulas práticas muito antes do servidor Asterisk
ter sido explorado. Evitando assim que o curso tenha mais lições exclusivamente expositivas.
3.2.4
Wireshark
O Wireshark é um dos analisadores de pacotes mais utilizado no mundo. E
será o analizador de pacotes utilizado em algumas práticas do Curso VoIP.
Análise de rede é o processo de capturar o tráfego e inspecioná-lo para determinar o que está ocorrendo na rede. Um analisador de rede decodifica
os pacotes dos protocolos comuns e representa o tráfego da rede em um formato legível (ref, Angela Orebaugh (2006)). Possui várias funcionalidades,
roda em vários sistemas operacionais e decodifica mais de 400 protocolos. É
resultado de um projeto iniciado em 1998. Tem uma interface gráfica limpa
e intuitiva e é utilizado na análise dos protocolos utilizados no curso.
3.3
Didática do curso
A didática se refere a conteúdos e processos para a construção do conhecimento. O ensino é o objetivo da didática (ref, Haidt (2006)). As técnicas
utilizadas durante o curso pretende tornar o ensino mais estimulante favorecendo a compreensão dos conceitos e não a simples memorização, adaptando o conteúdo aos interesses dos alunos. O desenvolvimento do Curso
VoIP foi apoiado na concepção de que podemos alcançar melhores resultados se o instrutor, acompanhado pelo material instrucional desenvolvido,
não atuar apenas como expositor de conceitos e informações, mas também
como orientador do estudante em situações de natureza teórico-práticas coerente com o cotidiano profissional dos estudantes.
Durante a elaboração deste trabalho foi considerado insuficiente o conhecimento sobre o software Asterisk isoladamente. O estudante precisa
situar as informações em um contexto mais amplo para que possa tirar o
máximo proveito da formação que está recebendo. O estudante deve dominar uma série de assuntos além da simples configuração de uma ferramenta. A compreensão dos conceitos teóricos se dá, sobretudo, pela resolução de problemas propostos pelo instrutor com o subsídio das diferentes situações previstas nos materiais que foram desenvolvidos para o curso. Esta
compreensão está fundamentada pela recuperação e generalização dos conceitos juntamente com o estimulo fornecido e a recompensa almejada pelos
estudantes, conforme o que foi dito pelos autores mencionados no capítulo 2.
"A evolução cognitiva não caminha para o estabelecimento de
conhecimentos cada vez mais abstratos, mas, ao contrário, para
40
sua contextualização (ref, Morin (2000)).”
A contextualização é conseguida com a apresentação cuidadosa de conteúdos específicos seguidos de seções práticas que ajudam a visualizar as
relações entre os diferentes componentes teóricos com sua aplicação nas
ferramentas apresentadas. As ferramentas são apresentadas ao estudante
utilizando um encadeamento que é incrementado conforme os fundamentos
vão se acumulando durante as seções de aprendizagem.
Utilizando esta concepção chegamos a seguinte configuração:
• O Curso VoIP tem duração de 30 horas, distribuídas em dez sessões
de aprendizagem. Cada sessão tem a duração de três horas.
• As sessões de aprendizagem compreendem momentos para a apresentação dos conteúdos e momentos para a realização de atividades práticas.
• O estudante será preparado com a fundamentação teórica necessária
para continuar seus estudos de modo autônomo.
3.3.1
Competências não técnicas
Durante o desenvolvimento dos materiais que compõe o Curso VoIP, o conteúdo foi pensado para ajudar uma série de competências não técnicas. A
divisão dos conteúdos incentivam a troca de experiências com os colegas
desenvolvendo competências não técnicas que são valorizadas por Piaget.
Consideradas pelo autor deste trabalho de grande relevância para a formação de um bom profissional de redes estas competências são:
• Capacidade em participar de trabalhos individuais e colaborativos;
• Gerenciamento de tempo e recursos de trabalho;
• Capacidade de elaborar projetos e desenvolver estratégias;
• Atitude de investigação permanente.
As competências não técnicas permitem que o estudante dê prosseguimento em seus estudos nos assuntos abordados e possa aprofundar nas
competências técnicas que procura.
3.3.2
Metodologia
Todas as seções de aprendizagem são presenciais direcionadas em parte ao
estudo dirigido individual e ao trabalho em equipe, com práticas orientadas
para o contexto de atuação do futuro profissional. Por considerar seções
de aprendizagem totalmente teóricas consideravelmente monótonas e por
considerar seções puramente práticas pouco produtivas, foi decidido que
seções mesclando os conceitos teóricos e práticos seriam mais dinâmicas e
41
produtivas. Tal decisão foi feita visto que todos os autores vistos defendem
em algum ponto os fatores de estímulo e recompensa que pode ser alcançado
com uma combinação da teoria e prática.
Cada estudante deve ter a sua disposição uma estação de trabalho. Este
requisito é necessário devido as características práticas do curso. O trabalho em equipe também é estimulado, porém mantendo a preocupação em
levar todos os estudantes a reproduzir as atividades em sua própria estação
de trabalho.
Durante as seções de aprendizagem são propostas atividades teóricas e
práticas. Entrementes à exposição teórica do professor, a prática resulta em
uma relação bastante específica que fornece o rítimo que é seguido. Esta relação é pensada para resultar em uma divisão equilibrada para que os alunos possam operar e configurar as ferramentas abordadas com as competências técnicas que permitem ponderar com consciência sobre o que estão
fazendo.
3.3.3
Materiais
O Material produzido garante, em grande parte, a eficácia da aprendizagem. Podendo ser utilizado por diversos instrutores em turmas distintas, o
material foi pensado para ser o mais claro e bem especificado.
Foram produzidos três tipos de documentos que compõe o conjunto dos
materiais do Curso VoIP. Os materiais produzidos são: o programa do curso;
apresentações de slides e manuais para os laboratórios.
3.3.3.1
Programa do curso
O documento “programa do curso” explica em detalhes a seqüência lógica
dos temas. Sua confecção antecedeu a produção de todos os outros materiais
que compõe o Curso VoIP. A elaboração do programa se mostrou como um
passo necessário para manter o conteúdo organizado e para aumentar a
eficiência da elaboração de todos os demais materiais. Neste documento
foram definidos uma série de componentes fundamentais ao curso.
No programa foram definidas as estruturas hierárquicas dos tópicos e
os objetivos de aprendizagem, bem como as competências que o aluno deverá adquirir e desenvolver ao longo das lições. Esta hierarquia é derivada
diretamente das idéias defendidas por Gagné que podem ser verificadas
no capítulo 2. A definição de objetivos claros e bem delimitados tornou o
processo de aprendizagem mais simples durante as diversas sessões.
A carga horária e o número de sessões de aprendizagem também foram
definidos durante a elaboração do programa. Um pedido inicial da ESR seria a adequação do curso em trinta horas de aula, este requisito só pode ser
comprovado após a elaboração cuidadosa do programa do curso. Um modelo
fornecido pela ESR foi utilizado para padronizar esta documentação.
O programa do curso pode ser verificado na integra no Apêndice A.
42
3.3.3.2 Apresentações de slides
As apresentações de slides juntamente com seus comentários correspondem
ao conteúdo propriamente dito. Este conteúdo é apresentado no formato
“ppt” do Microsoft Powerpoint. Os slides servem como guia para a atuação
do professor em sala de aula. Cada lâmina conta com comentários explicativos, url’s úteis e referências em geral. Além de facilitar a atuação do
professor as apresentações de slides e seus comentários constituem o principal material que será impresso e entregue aos alunos.
A organização destes slides assegura a hierarquia planejada para os conhecimentos compartilhados com os estudantes. Esta organização permite
garantir o progresso com pequenos passos como é defendido por Skinner,
bem como uma hierarquia de aprendizagem composta por sucessões crescentes de conteúdo como é ensinado por Gagné.
Composição dos slides
Cada sessão de aprendizagem possui um arquivo “PPT” que contém todas
as lâminas e comentários correspondentes ao conteúdo e as práticas associadas a ela. Estas sessões possuem elementos específicos que formam um
padrão seguido ao longo de todo o curso. São iniciadas com um slide “capa”
que contém o título do curso seguido do nome e número da sessão de aprendizagem. Este slide inicial possui uma cor de fundo diferenciada e também
o logotipo da ESR. O padrão seguido nas lâminas procura transformar o ato
de acompanhar sua apresentação em algo estimulante para os estudantes
aumentando sua eficiência, conforme Piaget sugere. Um exemplo pode ser
visto na figura 3.10.
Figura 3.10: Título do curso e nome da sessão (ref, Xavier et al. (2006,
Sessão de aprendizagem 5))
A segunda lâmina de cada sessão é a definição dos objetivos educacionais que estão sendo almejados. A definição de objetivos claros e propostos
logo no início de cada sessão é importante tanto na elaboração do material
quanto na aprendizagem por parte dos estudantes. Podemos ver na figura
3.11 que a cor do fundo muda para branco com uma figura ao centro.
43
Figura 3.11: Objetivos (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3))
Após os objetivos temos um slide que lista as competências que o aluno
terá dominado ao final da lição. Vemos na figura 3.12 que seguimos graficamente o mesmo padrão dos objetivos (figura 3.11). Tornar claro o conjunto
de competências que serão dominadas ajuda a motivar mais ainda os alunos e prepara a turma para a sessão que se inicia.
Figura 3.12: Ao final (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3))
Na figura 3.13 vemos como é organizado o sumário de uma sessão de
aprendizagem. No sumário o instrutor pode rever os temas que serão abordados e fornecer maiores explicações aos estudantes, caso considere adequado. O sumário permite uma ajuda uma melhor divisão do tempo dando
ao instrutor uma chance para rememorar exatamente o que será abordado.
Na figura figura 3.14 podemos acompanhar dois exemplos de slides de
conteúdo. No primeiro slide podemos ver a lista aninhada de um determinado conteúdo. No segundo slide podemos verificar uma das várias figuras
utilizadas para ilustrar as aulas. Os slides têm um volume pequeno de
texto para servir apenas como guia do que será apresentado pelo instrutor. Maiores explicações foram inseridas na área comentada dos slides. Os
slides são subdivididos de modo lógico com o uso de tópicos aninhados.
O texto contido no espaço reservado a anotações apresenta informações
importantes para auxiliar o instrutor: Nele são enfatizados novos conceitos
e explicações fundamentais; Associações com a atualidade tornando o material mais interessante; Incorpora experiências ou casos existentes que se44
Figura 3.13: Sumário (ref, Xavier et al. (2006, Sessão de aprendizagem 3)
(a) Lâmina com texto (ref, Xavier et al. (b) Lâmina com uma ilustração (ref, Xa(2006))
vier et al. (2006))
Figura 3.14: Slides de conteúdo
45
jam relacionados ao conteúdo; Indica fontes bibliográficas complementares;
Explica a introdução de novos termos ou conceitos, sempre que aparecem.
3.3.3.3 Manuais para atividades práticas
As atividades práticas representam uma parcela significativa de todo o trabalho de desenvolvimento do Curso VoIP e foram especificadas inicialmente
em manuais que fornecem um grande nível de detalhamento sobre sua execução. Os manuais foram compilados para o formato de apresentações de
slides para manter o padrão seguido nos demais materias e para facilitar a
interação entre instrutor e aluno. Esta abordagem aumenta a participação
dos alunos e pretende facilitar o processo de aprendizagem. Os manuais foram mantidos por conservarem uma estrutura mais adequada à impressão
resultando em materiais que consomem uma menor quantidade de papel.
O uso dos manuais é desaconselhado e restrito para situações em que os
alunos ainda não têm acesso as apresentações de slides propriamente ditas.
3.3.3.4
Atividades práticas
As atividades práticas são especificadas nos próprios slides que compõe a
sessão de aprendizagem com informações disponíveis na área de comentários de cada lâmina. Foram elaboradas 6 atividades práticas que permeiam
as 10 sessões de aprendizagem tornando o curso o mais prático possível.
São apresentadas orientações objetivas, bem como dicas de consulta à Internet com uma relação clara com o conteúdo dos demais slides refletindo
a relação entre a teoria e a prática dos assuntos abordados. Foram desenvolvidas para que possam ser reproduzidas facilmente pelo estudante fora
da sala de aula. Conforme observado no capítulo 2 por Gagné, a evocação
e generalização dos conhecimentos é perseguida durante estas atividades.
O acréscimo gradual de dificuldade aliado a desafios cognitivos participativos e instigantes leva os estudantes a executar as práticas com prazer
atuando como novos reforçadores para os comportamentos desenvolvidos.
Estas atividades são na grande maioria individuais, porém foram desenhadas para permitir o trabalho em duplas. A elaboração de hipóteses e investigações são incentivadas para buscar a resolução dos problemas. As atividades práticas oferecem uma auto avaliação instantânea pois as próprias
ferramentas utilizadas permitem ao aluno avaliar o caminho percorrido e
as conseqüências de suas ações.
3.3.3.5
Avaliação
Na visão deste trabalho a avaliação deve ser um elemento utilizado como
mais um instrumento na orientação do estudante e na revisão do programa
do curso fornecendo a base para avaliar futuras modificações. Como dito
anteriormente as atividades práticas possuem um caráter auto-avaliativo,
mas o professor também tem papel fundamental durante a avaliação.
46
Gagné sugere quatro níveis de aproximação da situação real: situação
real; simulação; descrição verbal e conhecimento. Ao validar o conteúdo devemos obter uma aproximação tão estreita quanto possível das condições de
estímulo em que a resposta deve ocorrer (ref, Araújo & Chadwick (1984)).
Na sua grande maioria são utilizadas simulações que beiram a situação real
que o estudante irá encontrar em sua vida profissional. Exemplos deste
princípio podem ser verificados na instalação e configuração do servidor e
dos clientes VoIP em especial nas sessões de aprendizagem 7, 9 e 10. Nas
sessões 5 e 8 são utilizados questionários que levam o estudante a construir
a sua resposta. Para construir sua resposta e conseqüentemente a defesa
de sua posição o aluno não é submetido a questionários de múltipla escolha
durante o decorrer deste curso.
Para Piaget o interesse maior é avaliar o processo de aprendizagem e
não somente o produto desse processo. A avaliação nesta visão deve ser
sempre formativa ou diagnóstica. O processo de avaliação deve ser constante, pois o estudante em contínua atividade de aprendizagem, em seu
próprio ritmo e confrontando as situações-problema propostas nas atividades práticas do curso. Professor e aluno estão explorando ativamente o
processo de aprendizagem e a avaliação busca aperfeiçoar este processo.
Na visão de Skinner o aluno está progredindo em pequenos passos de um
programa, e como tal o faz sem cometer erros. A das atividades práticas é
comprovada pela execução das ferramentas instaladas nos computadores.
Esta avaliação automática fornecida pelas ferramentas demonstra ao aluno
que a aprendizagem foi alcançada.
3.4
Dificuldades encontradas
As teorias de aprendizagem fornecem orientações sobre o processo de ensino e aprendizagem, porém poucas referências continham orientações sobre a metodologia de produção de materiais. Muitas dificuldades foram encontradas durante o desenvolvimento dos materiais utilizados. Parte das
dificuldades pode ser atribuída à falta de experiência na produção deste
tipo de material e parte pode ser atribuída à metodologia de desenvolvimento utilizada.
O principal meio de comunicação utilizado pelos autores foi o correio
eletrônico ou e-mail. Esta forma de comunicação apresenta vantagems
como confiabilidade e facilidade de uso, porém apresenta desvantagems
como a limitação de envio de arquivos anexos imposta por alguns provedores. Uma possível solução para o compartilhamento de arquivos poderia
ser alcançada com o uso de softwares de controle de versões como o CVS
(ref, DPRICE (2006)). A necessidade do uso deste tipo de ferramenta só
ficou clara durante o desenvolvimento e seu uso foi desencorajado por dificuldades de adaptação encontradas pelos desenvolvedores e pela falta de
estrutura para instalar este serviço dentro da UnB.
Outra dificuldade encontrada foi a falta de um laboratório para avaliar
e testar as ferramentas utilizadas nas redes VoIP, pois a universidade não
47
contava com equipamentos para montar laboratório VoIP. Para solucionar
esta deficiência ingressei no projeto Voip4ALL que é descrito em 3.5. Graças ao Voip4all o laboratório VoIP da UnB pode ser montado e equipado
com os equipamentos fornecidos pela RNP. Tal projeto teve início em maio
de 2006 e teve importância para o desenvolvimento do curso até setembro
de 2007 quando suas principais funcionalidades já estavam configuradas.
A experiência adquirida durante este projeto permitiu a criação do laboratório de testes utilizado para o curso.
O mercado conta com diversos profissionais que dominam as tecnologias que utilizam durante seu cotidiano. Porém o número dessas pessoas
que teve contato com teóricos do ensino e da aprendizagem é limitado. Claramente são esses eles os principais responsáveis pela disseminação da tecnologia que dominam. Acredito que o uso das teorias educacionais pode organizar o conhecimento contido nestes profissionais além de guiar o modo
como entendem o processo de ensino e aprendizagem. Muitas ferramentas
existem com a crença de que apenas uma simples lista de funcionalidades
basta como um manual. Tais ferramentas se apoiam na idéia de que os alunos aprendem sem ensino, porém ignoram o fato de que o ensino acelera o
processo de aprendizagem. Com o uso de diversas teorias de aprendizagem
provavelmente podemos acelerar a aprendizagem no uso das ferramentas
produzindo manuais e cursos mais eficientes.
O próprio uso da tecnologia VoIP também pode fornecer benefícios importantes aos processos de ensino e aprendizagem, o uso da telefonia IP na
educação é brevemente abordado em 3.6.
3.5
O projeto Voip4All
Desde 2002 a RNP investe no desenvolvimento de um projeto piloto para
prestar um serviço de Voz sob IP aos seus usuários. Visa criar os meios
para que 77 instituições federais, universidades, centros de educação tecnológica e unidades de pesquisa, possam implantar internamente uma infraestrututura de suporte a VoIP e ao mesmo tempo se associar ao serviço
fone@RNP (ref, Machado (2006)). Entre os anos de 2002 a 2004 foram
feitos os primeiros estudos sobre os protocolos H.323, SIP e as ferramentas
disponíveis no mercado juntamente com a implantação de um projeto piloto
entre 9 instituições. Já entre os anos de 2004 e 2005 foram implantadas as
ferramentas de gerência juntamente com a avaliação do Asterisk como gateway entre as redes H.323 e SIP. Em 2006 foi criado um grupo de estudos
dentro do CIC visando implementar um laboratório VoIP para homologar
a UnB ao serviço VoIP desenvolvido para a RNP. O laboratório VoIP da
UnB foi instalado então dentro do LAICO utilizando hardware fornecido
pelo projeto Voip4ALL. A UFRJ é a coordenadora técnica do projeto e referência em sua implementação. A estrutura montada no laboratório VoIP já
se encontra homologado pela a UFRJ e atualmente está iniciando a adesão
ao serviço fone@RNP. Todo material que compõe o Curso VoIP foi desenvolvido utilizando a expertise adquirida com o trabalho no projeto Voip4ALL.
48
O Curso VoIP pôde ser confeccionado graças a infra-estrutura encontrada
no LAICO.
3.6
VoIP na educação
“As tecnologias permitem um novo encantamento na escola, ao abrir suas
paredes e possibilitar que alunos conversem e pesquisem com outros alunos da mesma cidade, país ou do exterior, no seu próprio ritmo” (ref, Moran (1995)). A tecnologia VoIP se enquadra neste novo panorama composto
pelas novas tecnologias que estão disponíveis para incrementar os processos de ensino e aprendizagem. “O professor pode estar mais próximo do
aluno; receber mensagens com dúvidas; pode passar informações complementares para determinados alunos; adaptar a sua aula para o ritmo de
cada aluno; procurar ajuda em outros colegas sobre problemas que surgem, novos programas para a sua área de conhecimento. O processo de
ensino-aprendizagem pode ganhar assim um dinamismo, inovação e poder
de comunicação inusitados.” (ref, Moran (1995))
O uso da informática tem sido amplamente debatido pela sociedade nos
últimos anos e a educação a distância parece ser um mercado em franca
expansão que permite o emprego da Voz sobre IP para comunicação entre
professores, alunos e demais agentes envolvidos neste universo. “O tema
é controverso e ao mesmo tempo consensual” (ref, Maria Elizabeth de Almeida Bianconcini (1998)). Este é um tema controverso pois é muito criticado por muitos e consensual pois a informática está cada vez mais ligada
à educação. Uns criticam outros aprovam, mas não se pode ficar alheio
a sua discussão. É importante ressaltar que a tecnologia pode facilitar o
aprendizado. Porém devemos lembrar que não é a tecnologia que gera conteúdo para o ensino assistido por computadores, mas pessoas é que são os
agentes desse processo, e elas se utilizam de ferramentas como a tecnologia
VoIP para torná-lo possível.
49
Capítulo 4
Conclusão e Trabalhos Futuros
Os objetivos foram alcançados de modo satisfatório pois o fruto deste trabalho é um material que não é amarrado a ferramentas específicas e fornece
uma aproximação realista e prática da vida do profissional que implementa
a tecnologia VoIP. E está disponível para estudantes e profissionais que não
pertencem à esfera acadêmica.
As idéias de Burrhus Frederick Skinner, Jean Piaget e Robert Mills
Gagné se mostraram eficientes durante o desenvolvimento. A elaboração
do curso VoIP também permitiu o envolvimento de indivíduos que não pertencem à licenciatura. Mesmo os membros do laboratório VoIP da UnB, que
nunca tinham tido contato com teorias educacionais, mostraram grande afinidade com estes autores e puderam aprender a utilizar suas idéias com
desenvoltura.
No capítulo 2 foram apresentadas as teorias de aprendizagem utilizadas
e suas escolhas foram justificadas. O texto não tenta ser uma exposição
completa das teorias e idéias dos autores estudados. Este capítulo estuda
estes autores exemplificando sua utilização ao longo do trabalho.
A elaboração do curso propriamente foi abordada em detalhes no capítulo 3. São discutidas as ferramentas e a didática do curso propriamente
dita. A divisão das ferramentas em dois grupos permitiu dividir o complexo
problema da estrutura em partes mais simples. O papel de todas estas ferramentas foi inicialmente definido para pavimentar o terreno para discutir
a didática envolvida no processo. A metodologia e os materias são apresentados ao longo deste capítulo demonstrando como o instrutor pode atuar
além do papel de expositor de conceitos chegando até a posição de orientar os estudantes em situações coerentes com o cotidiano profissional dos
estudantes.
A escolha e configuração dos programas utilizados no laboratório consumiu grande parte do tempo e esforço empenhado no desenvolvimento.
Infelizmente os manuais oferecidos pelos fabricantes das ferramentas não
parecem contar com o auxílio das teorias de aprendizagem, tornando-se
meras listagens de funcionalidades pouco didáticas. Esta característica da
documentação existente aumentou a carga de trabalho e dificultou o desenvolvimento.
Novas possibilidades de pesquisa foram identificadas durante a elabo50
ração deste trabalho, dentre elas listamos possíveis trabalhos futuros:
• A validação do material frente a uma turma real de estudantes e a
análise dos resultados é uma sugestão para trabalhos futuros;
• Novos cursos podem ser criados adotando tecnologias relacionadas a
VoIP. Treinamento sobre segurança e sobre QoS poderiam ser adotados juntamente com novas ferramentas e outras topologias de rede;
• Outras teorias de aprendizagem poderiam agregar valor e eficiência
ao processo de ensino-aprendizagem;
• A documentação de várias ferramentas se mostrou deficiente e um trabalho futuro poderia produzir novas documentações para os softwares
livres disponíveis no cenário VoIP.
Todas as revisões também foram concluídas e as primeiras turmas iniciam suas atividades em 02 de Junho de 2008. As aulas serão ministradas em Brasília (DF) e em Porto Alegre (RS). Maiores informações sobre
a agenda de cursos pode ser verificada no endereço: http://www.esr.
rnp.br/cursos/mid/?curso=mid-002.
51
Referências Bibliográficas
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Network Protocol Analyzer Toolkit. Syngress.
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53
Apêndice A
Programa do curso em sessões
de aprendizagem
A.1
Curso - Visão Geral
A.1.1
Título
VoIP - módulo 1
A.1.2
Carga horária do curso
30 horas
A.1.3
Número de sessões de aprendizagem
10 (cada uma têm a duração de três horas)
A.1.4
Pré-requisitos do curso
Introdução ao SO GNU/Linux e Arquitetura e protocolos de rede TCP/IP
A.1.5
Nome e minicurrículo do autor
Jacir L. Bordim - Professor Dr. do Dpto de Ciência da Computação - UnB.
Claudio Xavier - Graduando em Ciência da Computação. Daniel Santos Graduando em Computação.
A.1.6
Objetivos de aprendizagem
Obter uma visão geral da tecnologia VoIP; analisar os benefícios e comparar
VoIP e PSTN; conhecer os principais protocolos e codecs; montar uma rede
54
de pequeno porte VoIP baseada no protocolo SIP usando uma plataforma
baseada em software livre.
A.2
Ao final do curso o aluno terá aprendido
(competências técnicas)
Visão geral da tecnologia;comparar VoIP com o sistema tradicional; definir
os elementos presentes na nuvem VoIP; compreender os benefícios; saber
os conceitos básicos da tecnologia; conhecer os principais codecs; conhecer
os protocolos de sinalização e transporte; montar e configurar o ambiente;
configurar os softphones; instalar e configurar o Asterisk; configurar uma
rede de ramais VoIP; Ter uma visão geral de qualidade de serviço (QoS).
A.2.1
Competências não técnicas a serem desenvolvidas
Conhecimento e configuração dos softphones; Capacidade de participar de
trabalhos colaborativos; Gerenciamento de tempo e recursos de trabalho;
Capacidade de elaborar projetos e desenvolver estratégias; Atitude de investigação permanente.
A.2.2
As atividades estarão entremeadas à exposição
teórica do professor ou em bloco, após a teoria?
( ) Entremeadas à teoria ( ) Após a teoria (X) Dos dois modos
A.2.3
Descrição dos requisitos de hardware e software
para o laboratório:
• Estações de trabalho para os estudantes e instrutor
– Configuração:
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
IBM/PC Compatívei;
1 Gigabytes de memória RAM DDR;
Processador Athlon 3000+ ou Pentium compatível;
Adaptador de som full-duplex, 16-bits;
Placa de rede padrão Ethernet 10/100;
HD de 40 gigabytes;
SO instalado;
Conexão IP (LAN);
Fone de ouvido;
Microfone;
VMWare player
55
· Instalação do Debian Sarge;
∗ X-Lite softphone;
∗ OHPhone;
∗ OpenGK;
– Data Show;
– Quadro Branco.
A.3
Sessão de aprendizagem 01 - Introdução
Começamos aqui a progressão lógica do conteúdo seguindo as idéias de
Skinner vistas no cap. 2.1, utilizando uma hierarquia bem definida como
orienta Gagné em 2.3 estimulando o aluno de modo visual e sonoro com as
idéias de Piaget descritas no cap. 2.2
A.3.1
Tópicos teóricos desta sessão de aprendizagem,
em sua ordem de apresentação
Visão geral do curso; Apresentação da tecnologia VoIP; Histórico; Componentes VoIP; VoIP vs PSTN; Conceitos básicos; Codecs; Projeto Voip4All.
A.3.2
Objetivos
Fornecer alguns conceitos básicos que ajudarão ao aluno a ter um melhor
entendimento sobre a tecnologia VoIP. Como a diferenciação do histórico da
telefonia convencional e da telefonia VoIP além de listar vários componentes da arquitetura VoIP.
A.3.3
Avaliação
A avaliação é utilizada para orientar o instrutor e para determinar em que
medida os objetivos educacionais foram realmente alcançados. Nas sessões
de aprendizagem puramente teórica temos o professor realizando uma avaliação diagnóstica e outra formativa.
No inicio desta sessão de aprendizagem o instrutor deve realizar uma
avaliação diagnóstica obtendo dados sobre os estudantes, como seus conhecimentos anteriores e expectativas. Esta avaliação é realizada através da
observação acompanhada de entrevistas e deve se passar como uma simples conversa entre o instrutor e seus alunos. Com o uso desta técnica o
instrutor conhece a situação de sua turma e pode adaptar suas explicações
ao panorama encontrado.
Durante a sessão de aprendizagem o instrutor realiza uma avaliação formativa, fruto de sua observação, que verifica o desenvolvimento dos alunos,
possibilitando a melhoria do ensino com a introdução de novos exemplos e
facilitando o processo para os alunos que apresentem alguma dificuldade
de aprendizagem.
56
A.4
Sessão de aprendizagem 02 - Redes
As capacidades intelectuais relevantes já existentes no indivíduo são relembradas para estarem disponíveis na aprendizagem dos novos conceitos
como atesta Gagné. Também é trabalhada a independência dos estudantes em relação aos conhecimentos sobre redes de computadores seguindo os
conceitos de Piaget. Tópicos como estrutura de redes, protocolos e meios de
transmissão são abordados em pequenos passos como orienta Skinner.
A.4.1
Revisão estrutura das redes, meios de transmissão de dados e TCP/IP;
Introdução aos protocolos RTP, UDP, SDP, RTCP, IAX.
A.4.2
Avaliação
Novamente a avaliação diagnóstica é utilizada para determinar se os alunos realmente possuem os conhecimentos adquiridos no curso "‘Arquitetura
e protocolos de rede TCP/IP"’. Os conhecimentos de redes serão avaliados
pois continuarão a ser utilizados ao longo do curso e durante as seções de
aprendizagem prática.
A.5
Sessão de aprendizagem 03 - SIP
Continuando com a progressão lógica, deixando mais claro ainda a hierarquia bem definida do curso. Esta sessão conta com o uso mais intensivo de
diagramas e figuras diversas que estimulam visualmente o aprendiz. estimulando o aluno de modo visual e sonoro com as idéias de Piaget descritas
no cap. 2.2
A.5.1
Definição; Histórico; Elementos; Mensagens; Transações; Diálogos; Cenários;
A.5.2
Avaliação
Continuando com a avaliação formativa o instrutor pode voltar a exemplificar os conceitos de redes. Este conteúdo voltará a ser cobrado nas sessões
de aprendizagem seguintes.
57
A.6
Sessão de aprendizagem 04 - Princípios
de sinalização e Protocolo H.323 - Prática
01
Nesta sessão fica mais claro o papel da resposta ativa proposta por Skinner.
Nesta atividade os estudantes podem participar ativamente do processo
de aprendizagem interagindo com os colegas. Além da estimulação visual
constante em todas as sessões de aprendizagem, temos a estimulação motora e auditiva. O uso do microfone e fone de ouvido fornece estimulação
motora e auditiva ajudando a fixar ainda mais o assunto estudado.
A.6.1
Evolução da rede telefônica; definição de sinalização; tipos de sinalização;
Histórico protocolo H.323; componentes; mensagens; modos de operação.
A.6.2
Indicação das atividades de aprendizagem a serem realizadas pelos alunos (em equipe e/ou individuais, em laboratório etc.)
Apresentar o softphone X-Lite.
Testar o funcionamento do X-Lite fazendo algumas chamadas.
Observar o funcionamento das opções relacionadas a privacidade.
Utilizar alguns Codecs e ver seu funcionamento.
A.6.3
Avaliação
A auto-avaliação é promovida pelo uso das ferramentas que demonstram o
entendimento dos conceitos pelo sucesso da configuração.
A.7
Sessão de aprendizagem 05 - Captura de
pacotes Protocolo H.323 - Prática 02
Na captura de pacotes é utilizado um cuidadoso arranjo temporal das condições juntamente com a repetição do conteúdo proposta por Gagné. Fornecendo um ambiente que favorece a recuperação da memória do aluno pela
aplicação de um questionário em conjunto com a atividade prática.
58
A.7.1
Definição de análise de rede; analisadores de pacotes; Wireshark; Capturando pacotes; Analisando a captura
A.7.2
Indicação das atividades de aprendizagem a serem realizadas pelos alunos (em equipe e/ou individuais, em laboratório etc.):
Atividade individual
Apresentar o analisador de pacotes Wireshark.
Capturar o fluxo de mensagens H.323.
Analisar as transações necessárias para o registro no Gatekeeper.
Analisar as transações necessárias ao estabelecimento de uma chamada
H.323.
Questionário sobre a captura H.323
A.7.3
Avaliação
A avaliação é feita por meio de um questionário que incentiva o aluno a
participar das atividades que comprovam o conteúdo da sessão de aprendizagem anterior.
A.8
Sessão de aprendizagem 06 - Introdução
à Qualidade de Serviço (QoS)
Nesta sessão de aprendizagem é forçada a equilibração dos conceitos aprendidos anteriormente com os novos conceitos de QoS.
A.8.1
Dificuldades de se obter QoS; modelos de QoS na Internet; protocolo RSVP;
funcionalidade RTP em QoS
A.9
Sessão de aprendizagem 07 - O Asterisk Prática 03
Nesta sessão de aprendizagem são iniciados os pequenos passos que guiarão
os estudantes a configurar o Asterisk.
59
A.9.1
O que é Asterisk; Histórico do Asterisk (projeto Zapata etc); A patrocinadora do Asterisk; Protocolos suportados pelo Asterisk. Placas Digium;
A.9.2
Atividade individual
Preparar o sistema para o Asterisk.
Editar os arquivos necessários a instalação.
Compilar e instalar os drivers.
Compilar e instalar o Asterisk.
Executar o Asterisk
Explicar as opções de execução do Asterisk.
Testar o console do Asterisk em tempo de execução.
A.10
Avaliação
Nesta e nas próximas sessões de aprendizagem o aluno é avaliado pela observação do professor e pelo uso das ferramentas que configura. O aluno é
avaliado pelo próprio uso do Asterisk e suas várias aplicações que só funcionam se forem corretamente configuradas.
A.11
Sessão de aprendizagem 08 - Arquitetura
do Asterisk - Prática 04 e Prática 05
O objetivo desta sessão é proporcionar condições para o aprendiz recordar
o que foi aprendido durante a realização da tarefa, conceito amplamente
defendido por Gagné. Novamente o aluno recebe estímulos visuais, motores
e sonoros. Os estímulos são fornecidos principalmente pela interação entre
o aluno e a ferramenta Asterisk.
A.11.1
Canais do Asterisk;
Introdução as Aplicações (Usadas para conectar as chamadas entrada/saída
e as diversas funcionalidades como voicemail, conferência);
Asterisk como SIP server;
Como incluir novos clientes no SIP.conf;
60
Definindo as extensões;
Significado das variáveis da seção general;
Significado das variáveis relacionadas a definição de peers SIP.
A.11.2
Adicionar um novo ramal no canal SIP.
Implementar um plano de discagem simples.
Efetuar novos testes de chamadas.
Capturar o fluxo de mensagens SIP.
Analisar as transações necessárias para o registro no Asterisk.
Analisar as transações necessárias ao estabelecimento de uma sessão SIP.
A.12
Avaliação
O aluno é avaliado pelo uso do Asterisk em conjunto com um questionário
que analisa as mensagens trocadas no uso do protocolo SIP.
A.13
Sessão de aprendizagem 09 Entendendo o Plano de discagem Pratica 06
Nas últimas sessões do curso o aluno tem tempo de sobra para realizar as
tarefas práticas, podendo exercer seu próprio ritmo de aprendizagem, como
orienta Skinner. Nesta sessão de aprendizagem o aluno termina a de assimilar as habilidades necessárias para editar os arquivos de configuração
do Asterisk.
A.13.1
O que é o plano de Discagem? Entendendo o arquivo extensions.conf; Contextos e extensões; Variáveis; Expressões; Funcões; Inclusões de contextos;
Macros;
61
A.13.2
Criação de um plano de discagem.
• Análise dos diversos componentes do plano de discagem
• Sintaxe do arquivo extensions.conf
• Elaboração de sucessivos planos com dificuldade crescente:
• Exemplo de plano de discagem
• Exemplo de plano de discagem 2
• Exemplo de plano de discagem 3
A.14
Avaliação
Continuando a estratégia de avaliação da sessão anterior, o aluno é avaliado pela observação do professor e pelo teste das aplicações do Asterisk.
A.15
Sessão de aprendizagem 10 Tópicos avançados Prática 07
A última sessão de aprendizagem coroa a independência do aluno em relação a todos os conceitos abordados durante o curso. Novamente são evocados vários conhecimentos adquiridos anteriormente que serão utilizados
para a resolução das tarefas. Com intensa estimulação e interação do aluno.
A.15.1
Habilitando Música em espera.
Sala de conferência.
Implementando Correio de Voz e distribuição automática de chamadas.
A.15.2
Transferência de chamadas
Estacionamento de chamadas
62
Captura de Chamadas
Música em espera
Correio de Voz
Discagem por diretório
Distribuição automática de chamadas
A.15.3
Avaliação
Na última avaliação os aspectos qualitativos assumem precedência sobre
os aspectos quantitativos. O instrutor tem o papel de avaliar o desempenho
do estudante durante todas as atividades do curso em conjunto com esta
última etapa, fornecendo aos alunos suas conclusões. Os alunos tem sua
última auto-avaliação com o resultado de suas configurações nas ferramentas.
63
Apêndice B
Lista de acrônimos
ADPCM Adaptative Differential Pulse Code Modulation
ATA Analog Telefone Adaptor
CDR Call Detail Record
CELP Code Exited Linear Predictive
CIC Departamento de Ciência da Computação da UnB
CSRC Contributing Source
DDD Discagem direta a distância
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DTMF Dual Tone Multifrequency
ESR Escola Superior de Redes
FXO Foreign Exchange Office
GT-VoIP Grupo responsável por implantar VoIP no backbone RNP2
HTTP HyperText Transfer Protocol
IETF Internet Engineering Task Force
IP Internet Protocol
ITU International Telecommunications Union
ITU-T ITU Telecom Standardization Sector
IVR Iterative Voice Response
LAICO Laboratório de Sistemas Integrados e Concorrentes
LPC Linear Predictive Coding
64
MC Multipoint Controller
OS Operating System
OSVM Operating system Virtual Machine
PBX Pribate Branch Exchange
PCM Pulse Code Modulation
PDA Personal Digital Assistant
PESQ Perceptual Evaluation of Speech Quality
PSTN Public Switched Telephone Network
RFC Request For Comments
RNP Rede Nacional de Ensino de Pesquisa
RTP Real-time Transport Protocol
RTCP RTP Control Protocol
SDP Session Description Protocol
SIP Session Initiation Protocol
SO Sistema Operacional
SSRC Synchronization Source
TCP Transmission Control Protocol
TDM Time Division Multiplexing
UA User Agent
UAC User agent Client
UAS User Agent Server
UDP User Datagram Protocol
UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro
UnB Universidade de Brasília
URA Unidade de Resposta Automática
URI Uniform Resource Identifier
VoIP Voz sobre IP
VoIP4All Projeto de Voz sobre IP
65

ver/abrir - Repositório do Departamento de Ciência da Computação

Transcrição

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