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This chapter details how Big Data can be used and implemented in networking and computing infrastructures. Specifically, it addresses three main aspects: the timely extraction of relevant knowledge from heterogeneous, and very often unstructured large data sources, the enhancement on the performance of processing and networking (cloud) infrastructures that are the most important foundational pillars of Big Data applications or services, and novel ways to efficiently manage network infrastructures with high-level composed policies for supporting the transmission of large amounts of data with distinct requisites (video vs. non-video). A case study involving an intelligent management solution to route data traffic with diverse requirements in a wide area Internet Exchange Point is presented, discussed in the context of Big Data, and evaluated., Comment: In book Handbook of Research on Trends and Future Directions in Big Data and Web Intelligence, IGI Global, 2015

O Learning Scorecard (LS) é uma plataforma de gestão de desempenho, que proporciona aos alunos e docentes do Ensino Superior um ambiente analítico para a monitorização do desempenho dos primeiros numa unidade curricular (UC), valorizando a sua experiência de aprendizagem. O LS já passou por quatro versões anteriores, contudo, estas apresentavam código pouco modular e fracamente escalável, entre outros fatores, que impediam a adição de novas funcionalidades bem como condicionavam a utilização da plataforma num ambiente real com muitos alunos. Estas limitações motivaram esta dissertação para não só refazer integralmente toda a plataforma, aproveitando conceitos desenvolvidos nas versões anteriores, como também implementar novas funcionalidades ao criar e integrar uma ontologia que serve de base para adicionar ainda mais conhecimento à plataforma. Inicialmente, desenvolvemos as funcionalidades base do LS num novo ambiente tecnológico, seguidas pela criação da ontologia que, para além do referido anteriormente, é utilizada para mapear os conteúdos lecionados com os componentes de avaliação bem como a avaliação da dificuldade sentida pelos alunos nesses mesmos conteúdos. A validação foi realizada com um questionário a 75 alunos inscritos no Ensino Superior que incidiu sobre os hábitos académicos dos alunos e sobre a validação das novas funcionalidades, relativamente à sua utilidade e intenção dos alunos em utilizar frequentemente as novas funcionalidades. 93% dos alunos inquiridos concordam que as novas funcionalidades promovem a sua experiência de aprendizagem. Relativamente à intenção de utilização da plataforma, 70% dos alunos referiram que utilizariam frequentemente a plataforma para estudar (49% frequentemente e 21% muito frequentemente). Learning Scorecard (LS) is a performance management platform that provides higher education students and teachers with an analytical environment for monitoring their performance in a unit course (UC), enhancing their learning experience. LS has already gone through four previous versions, however, these had less modular and poorly scalable code, among other factors, which prevented the addition of new features and conditioned the use of the platform in a real environment with many students. These limitations motivated this dissertation to not only fully remake the entire platform, taking advantage of concepts developed in previous versions, but also to implement new features by creating and integrating an ontology as a basis for adding even more knowledge to the platform. Initially, we developed the LS basic functionalities in a new technological environment, followed by the creation of the ontology which, in addition to the above, is used to map the contents taught with the assessment components as well as the assessment of the difficulty felt by students in those same contents. The validation was performed with a quiz to 75 students enrolled in Higher Education that focused on the students' academic habits and on the validation of the new functionalities, regarding their usefulness and the students' intention to frequently use the new functionalities. 93% of the surveyed students agree that these functionalities promote their learning experience. Regarding the intention to use the platform, 70% of the students stated that they would frequently use the platform to study (49% frequently and 21% very frequently).

A educação mais tradicional é vista por bastantes estudantes como ineficiente e aborrecida. As escolas enfrentam enormes problemas como as taxas do sucesso escolar ou as taxas de desistências causadas pela falta de engagement e motivação por parte dos alunos. Com a minha investigação proponho a ajudar os professores a combater este problema de desmotivação através do uso da gamificação. Nesta investigação passou-se por compreender os passos que são necessários para a construção de sistemas com gamificação com base no desenvolvimento do game design e na taxonomia desses elementos. Neste caso utilizou-se a "framework" MDA ("Mechanics, Dynamics and Aesthetics"). Foi descrito o desenho das mecânicas e dinâmicas de um sistema com gamificação, no âmbito do "Learning Scorecard" (LS), uma plataforma de "Learning Analytics" desenvolvida num contexto universitário, cujo foco é melhorar o engagement e motivação dos alunos para melhorar a sua experiência de aprendizagem numa Unidade Curricular (UC). Após o desenho, a construção e a demostração foi apresentada uma análise do impacto da utilização desta plataforma em duas UCs, Sistemas Informáticos de Apoio à Decisão I e II (SIADI e SIADII), uma do 1º semestre e outra no 2º semestre, respetivamente, no ano letivo 2017-2018 no ISCTE-IUL. A avaliação dos resultados foi realizada por questionários no final de cada UC, dados gerados pela plataforma LS e análises comparativas entre resultados obtidos em anos transatos. Os resultados obtidos são bastante positivos nas vertentes da motivação e/ou "engagement" assim como no sucesso escolar. Estes resultados encorajam a continuação da investigação em torno do aperfeiçoamento das técnicas de gamificação do "Learning Scorecard" e em geral da sua utilização no Ensino Superior. Traditional education is seen by many students as inefficient and boring. Schools face enormous problems such as low school success rates and/or drop-out rates caused by student’s lack of engagement and motivation. With my research I propose to help teachers combat this problem of demotivation through the use of gamification. In this investigation, we proceeded to understand the steps that are necessary for the construction of systems with gamification based of game design and the taxonomy of these elements. In this case we used the framework MDA (Mechanics, Dynamics and Aesthetics). It was described the design of the mechanics and dynamics of a system with gamification in the scope of the Learning Scorecard (LS), a platform of Learning Analytics developed in a university context, whose focus is to improve engagement and motivation of the students to improve their learning experience in a curricular unit (UC). After the design, construction and demonstration was presented an analysis of the impact of the use of this platform in two UCs, Sistemas Informáticos de Apoio à Decisão I and II (SIADI and SIADII), one of the first semester and another in the 2nd semester, respectively, in the 2017-2018 academic year at ISCTE-IUL. The evaluation of the results was performed by questionnaires, data generated by the platform LS and comparative analysis between results obtained in the past years. The results obtained are quite positive in motivation and/or engagement, as well as in academic success. These results encourage further research into the improvement of the gamification techniques of the Learning Scorecard and in general its use in Higher Education.

O sucesso escolar na educação em geral, e no Ensino Superior, exige um esforço conjunto de estudantes e docentes. O progresso da experiência de aprendizagem dos estudantes numa unidade curricular (UC) não é tipicamente monitorizado. A principal causa deste problema deve-se à falta de informação (e indicadores) de monitorização, estando as análises focadas no desempenho dos estudantes no final do semestre. O Learning Scorecard (LS) é uma plataforma de Learning Analytics que juntamente com elementos de gamificação pretende fornecer aos docentes e estudantes um ambiente analítico para melhorar a monitorização do processo de aprendizagem numa UC. O LS permite oferecer aos estudantes um ambiente motivante, de auto-monitorização e de gestão de tempo. Para os docentes, o LS permite uma avaliação em tempo útil do real progresso de aprendizagem dos estudantes, permitindo o ajuste das técnicas pedagógicas de ensino com vista ao aumento do sucesso escolar. Esta dissertação incidiu sobre o desenvolvimento deste ambiente analítico, na vertente de visualização de informação. Especificamente, foram desenvolvidos dashboards para melhor comunicar o progresso de aprendizagem dos estudantes e todas as interfaces de gamificação do LS nas duas vistas desta plataforma: vista de estudante e de docente. No dashboard do estudante foi efetuado o alinhamento dos elementos de gamificação com as boas práticas de desenvolvimento de dashboards. A vista de docente foi desenhada apenas segundo as boas práticas de desenvolvimento de interfaces para business Intelligence. Com este trabalho de investigação pretende-se estudar o impacto da utilização de dashboards e técnicas de visualização na percepção da evolução da experiência de aprendizagem por parte dos estudantes numa unidade curricular, bem como o impacto final conseguido na performance e motivação dos estudantes. Academic success in Education in general as well as in Higher Education requires a joint effort from students and faculty. Typically, the progress of the student learning experience in a course is not monitored. The main reason of this problem is the lack of monitoring information (and indicators), as student performance analyses are usually performed at the end of the semester. The Learning Scorecard (LS) is a Learning Analytics platform that combines gamification elements to provide students and faculty with an analytical environment to improve the monitoring of the student learning experience in a course. The LS provides an environment to students, that fosters their motivation, self-monitoring and time management. For faculty, the LS provides a right-time assessment of the real progress of the student learning experience, enabling the adjustment of pedagogical practices to improve academic success. This dissertation focused on the development of this analytical environment in terms of information visualization. Specifically, dashboards have been developed to better communicate the student learning progress, as well as the LS gamification interfaces in both views of the platform: student and faculty views. The student dashboard required an alignment between the gamification elements and the best practices of dashboard design. The faculty view was designed according to the best practices for the development of business Intelligence interfaces. This research project aims to study the impact of the use of dashboards and visualization techniques in the student perception of their learning experience progress in a course, as well as the final impact in student performance and motivation.