004-027. 21 Грнти 50. 07. 03; 20. 01. 04
Скачать 1.56 Mb.
|
1.2.2. Построение последовательности курса обученияЦелью технологии построения последовательности курса обучения (также называемой технологией учебного планирования) является обеспечение обучаемого наиболее подходящей, индивидуально спланированной последовательностью блоков знаний для заучивания и последовательностью учебных заданий (примеры, вопросы, задачи и т.д.) для занятий. Другими словами, она помогает обучаемому найти "оптимальный путь" через учебный материал. Классическим примером является система BIP [66]. Существует два существенно разных вида построения последовательностей: активные и пассивные. Активное построение последовательности подразумевает наличие цели обучения (подмножество понятий сферы обучения или тем, которыми надо овладеть). Системы с активной последовательностью могут построить лучший индивидуальный путь для достижения цели. Пассивная последовательность (которая также называется корректировкой) является возвращающей технологией и не требует активной цели обучения. Она начинает действовать, когда пользователь не способен решить задачу или ответить на вопрос (вопросы) правильно. Ее цель предложить пользователю подмножество доступного материала для заучивания, которое может заполнить пробел в знаниях студента для разрешения заблуждения. В системах с активной последовательностью различают системы с жесткой и приспосабливаемой целью обучения. Большинство существующих систем могут провести своих студентов к фиксированной цели обучения – полному множеству понятий сферы обучения. Несколько систем с приспосабливаемой целью позволяют учителю или студенту выбирать подмножество всех понятий сферы обучения как текущую цель. В большинстве систем ИОС с последовательностями возможно выделить два уровня последовательностей: высокий и низкий. Последовательность высокого уровня (или последовательность знаний) определяет следующую подцель заучивания: следующее понятие, набор понятий, тему или урок, которые необходимо выучить. Последовательность низкого уровня (или последовательность заданий) определяет следующее учебное задание (задачу, пример, тест) внутри текущей подцели. Последовательности высокого и низкого уровня часто исполняются различными механизмами. Во многих системах ИОС только один из этих двух механизмов интеллектуальный, например, урок выбирается обучаемым, в то время как учебные задания внутри этого урока адаптивно выбираются системой. Некоторые системы могут управлять только порядком заданий конкретного вида: обычно задач или вопросов. В этом случае можно также назвать последовательность задач или вопросов. Построение последовательности в настоящее время наиболее популярная технология в ИОС. Почти все виды последовательностей упомянутых выше уже реализованы для Сети. Активная последовательность является преобладающим типом. Только несколько систем (InterBook, PAT-InterBook, CALAT, VC Prolog Tutor, and Remedial Multimedia System) могут предоставлять пассивные корректирующие последовательности. Среди систем с активной последовательностью лишь несколько систем, таких как ELM-ART-II, AST, ADI, ART-Web, ACE, KBS-Hyperbook и ILESA способны интеллектуально вырабатывать последовательности как высокого, так и низкого уровней. Остальные, такие как Manic, оставляют выбор вида деятельности внутри темы пользователю. И наоборот, некоторые системы, такие как Medtec, оставляют выбор темы пользователю, но могут производить адаптивную последовательность задач внутри темы. Большинство систем поддерживает последовательности с фиксированными целями (равнозначными полному курсу). Только несколько систем поддерживают приспосабливаемые цели заучивания, позволяющие учителю (как в DCG) или обучаемому (как в InterBook и KBS Hyperbook) выбирать индивидуальную цель. Обучаемый может выбрать цель в виде подмножества понятий сферы обучения (InterBook) или программы (KBS Hyperbook). Активная последовательность в большинстве систем управляется знаниями обучаемого (точнее разницей между знаниями обучаемого и глобальной целью). Однако несколько систем и проектов экспериментируют с использованием предпочтений обучаемого в типе и способах представления доступного учебного материала для управления последовательностью заданий внутри темы. Можно выделить два интересных случая последовательностей: в системах DCG и SIETTE. DCG может выдавать продвинутую последовательность образовательного материала, приспособленного к цели обучения. Однако построение последовательности выполняется перед тем, как обучаемый начинает работать с системой производящей статический сетевой курс. SIETTE является примером даптивной тестирующей системы. Единственный вид учебного материала, которым она обладает, вопросы. Единственное, что она может делать, это – генерировать адаптивную последовательность вопросов для оценивания знаний обучаемого. Системы типа SIETTE неполны по своей природе, и должны использоваться как компоненты распространяемых ИОС. Хотя построение последовательности курса обучения можно рассматривать как старейшую технологию ИОС (она была почти во всех первых ИОС), ей уделялось очень мало внимания. Основные исследования ИОС были сконцентрированы вокруг технологий поддержки в решении задач (они будут проанализированы ниже). Поддержка в решении задач рассматривалась как главная обязанность ИОС, в то время как доставка и построение последовательностей образовательного материала предполагались выполняемыми вне системы (обычно учителем-человеком). Рассмотрим более подробно технологии построения обучающих курсов в адаптивных ИОС Моделирование обучаемого является развивающимся направлением искусственного интеллекта в обучении, под которым понимают новую методологию психологических, дидактических и педагогических исследований по моделированию поведения человека в процессе обучения, опирающуюся на методы инженерии знаний. Модель обучаемого – одно из центральных понятий современной дидактики. Потребность в ее введении была вызвана необходимостью формализовать представления об обучаемом. В широком смысле под моделью обучаемого понимают знания об обучаем, используемые для организации процесса обучения. Это множество точно представленных фактов об обучаемом, которые описывают различные стороны его состояния: знания, личностные характеристики, профессиональные качества и др. Адаптивная обучающая система (АОС) – система, отражающая некоторые характеристики обучаемого в модели обучаемого и применяющая данную модель для адаптации различных аспектов программированного обучения и контроля знаний. АОС можно классифицировать с точки зрения ресурса адаптации и предмета адаптации. Подавляющее большинство приемов адаптивного представления уровня знаний обучаемого в системе используют знания обучаемого как источник адаптации. Уровень знаний является переменной величиной для каждого обучаемого. Это, в свою очередь, означает, что АОС, анализируя знания обучаемого, должна фиксировать изменения уровня этих знаний и соответствующим образом модифицировать его модель. При построении АОС, описанной в данной работе, использован модифицированный механизм стереотипной оверлейной структуры для представления знаний обучаемого. 1.2.2.1. Адаптивная модель обученияПроцесс обучения предполагает наличие процедуры определения или проверки уровня знаний обучаемого. Наиболее распространенным способом проверки является тест. При наличии адаптации к уровню знания обучаемого процесс взаимодействия с обучаемым выглядит следующим образом. Пусть имеется множество заданий Тi по некоторой предметной области (i=1, … N). Каждое задание имеет определенный уровень сложности pi. Тестирование обычно начинается с задания средней сложности. Если обучаемый правильно отвечает на тестовое задание, сложность следующего задания повышается, если неправильно – понижается. Тестирование заканчивается, когда обучаемый выходит на некоторый постоянный уровень сложности, например, отвечает на некоторое критическое количество вопросов одного уровня сложности. Адаптивная модель позволяет более гибко и точно измерять знания обучаемых, используя меньшее количество заданий, чем в классической модели. Надежность результатов тестирования в данной модели очень высокая, так как осуществляется адаптация под уровень знаний конкретного обучаемого. Однако эта модель, как и классические модели, исключает из рассмотрения те вопросы, на которые был дан неправильный ответ, что ограничивает рамки ее применения тестами достижений. Стереотипная модель обучаемого различает несколько типичных, или «стереотипных» обучаемых. Для каждого направления моделирования обучаемого система может иметь набор возможных стереотипов, или шаблонов. За основу шаблонов пользователей принят уровень знаний обучаемого. Механизм построения моделей обучаемых должен фиксировать изменения уровней этих знаний и соответствующим образом модифицировать их модели. Стереотипная модель обучаемого также может быть представлена как набор пар «стереотип-значение», где значение может быть не только «истина» или «ложь» (как показатель того, что обучаемый принадлежит или не принадлежит к данному стереотипу), но также может быть представлено некоторой вероятностной величиной (отражающей вероятность того факта, что обучаемый принадлежит данному стереотипу). Стандартный механизм построения адаптивного обучающего курса может быть представлен на основе стереотипной оверлейной структуры. При этом использован следующий принцип построения обучающих материалов: первоначально обучаемые получают вводные материалы по курсу (занятие 1). После этого все они проходят тестирование. В зависимости от результатов тестирования их следующее задание будет либо повышенной сложности (занятие 2(а)), либо максимально упрощенным (занятие (в)). Далее опять проводится общее тестирование, определяется уровень усвоения материала и проводится выбор следующего учебного материала. В этом варианте модели есть существенный недостаток: обучаемый, получивший занятие 2 (а), мог усвоить только материалы, адекватные заданию 2 (в), но при этом тестирование не смогло бы адекватно определить его уровень знаний за счет унификации тестов для всех групп обучаемых. Данного недостатка лишена модифицированная модель, представленная в 1.2.2.2. Обучаемый после каждой лекции проходит индивидуальное тестирование и в зависимости от полученного материала и в соответствии с его усвояемостью либо остается на определенном уровне, либо переходит на более высокий уровень, либо на более низкий. 1.2.2.2. Формирование структуры обучающих материаловОсновная задача формирования структуры обучающих материалов – обеспечение валидности контроля знаний. Часто классическая схема тестирования не является презентабельной по отношению к модели знаний обучаемого, поскольку обучаемый, не знающий одну из нескольких тем, имеет шанс не получить ни одного вопроса из указанной темы, либо получить один вопрос, неправильно ответить на него, но все равно получить положительную оценку. Если электронный обучающий курс используется как дополнительный материал, этот недостаток будет устранен преподавателем, поскольку при собеседовании незнание обучаемым ряда тем все равно будет выявлено. Но при организации дистанционного обучения это является серьезным недостатком, поскольку преподаватель только курирует курс и не общается с обучаемыми. Для создания адаптивного обучающего курса необходимы следующие взаимодействующие между собой компоненты: электронные учебные материалы, подразумевающие под собой электронный текст материалов по теме обучения и материалы для контроля знаний, позволяющие корректировать модель обучаемого и в соответствии с этим модифицировать учебные концепты. При разработке электронных учебных курсов и обучающих систем в целом возможны два подхода – тематический и задачный. Суть тематического подхода заключается в том, что учебная деятельность подчиняется логике развития определенной темы. Обучаемый вначале работает с теоретическим материалом, а затем использует его при выполнении различных упражнений. Роль упражнений могут играть как вопросы теста, так и определенный набор задач, при решении которых осваивается способ действий. Тематический подход предполагает, что весь планируемый для изучения учебный материал разбивается на отдельные учебные элементы – страницы курса, совокупность которых представляется в виде структурированной схемы – древовидного графа (графа содержания учебного материала). Задачный подход основан на решении одного, отдельного задания, которое и составляет содержание электронного учебного курса. Задание, используемое в качестве основы электронного учебного курса, представляет собой глобальную задачу повышенной сложности, которая в процессе деятельности расчленяется на ряд подзадач (операционный способ структурирования деятельности). Теоретический материал для решения данной задачи предъявляется только в необходимых случаях, по запросу обучаемого. При разработке теста преподаватель создает не единый монолит вопросов различных типов (идентификация, выбор, кросс-выбор и т.д.), а несколько множеств вопросов, каждое из которых относится к определенной тематике. Если обучаемый неправильно ответил на вопрос, то появляется возможность определить, знает он тему в целом или же его пробел в знаниях касается только одного сегмента тематики, путем формирования дополнительных вопросов по той же тематике. Кроме того, формирование вопросов осуществляется не случайным образом по всему множеству вопросов теста, а из каждого множества, относящегося к определенной тематике. Это позволяет избежать того, что одна или несколько тем могли быть не охвачены тестом. Предлагаемый механизм полностью структурно совместим с классическим линейным тестом (в этом случае считается, что каждый вопрос является представителем отдельного концепта и они равнозначны с точностью до сложности вопроса). Необходимо отметить, что иерархическая модель контроля знаний (каждый вопрос имеет подмножество дополнительных вопросов, и если обучаемый ответил неправильно на поставленный вопрос, то дополнительные вопросы задаются из соответствующего подмножества) требует значительно больших затрат по времени для создания полноценного теста. Однако возникают некоторые проблемы при оценке знаний: как определить условие выхода из множества вопросов и как корректно оценить результаты обучения. Очевидно, что данные параметры должны настраиваться преподавателем для каждого теста персонально. Поэтому каждый урок должен иметь следующие настраиваемые параметры: • число задаваемых вопросов – общее число вопросов, которое должно быть задано, не считая тех вопросов, которые будут заданы дополнительно; • уровень проверки знаний каждого концепта (частный случай для линейного теста – 0), то есть какое число вопросов должно быть задано, чтобы определить знание или незнание концепта; • уровень подтверждения знаний по концепту (на сколько вопросов должен ответить обучаемый, чтобы было признано, что он знает концепт даже при одном ошибочном ответе) в процентах дополнительных вопросов, заданных по концепту; • механизм результирующего оценивания (производится оценивание по числу правильных ответов на вопрос (0), либо по числу концептов, знание по которым подтверждено (1)). Предлагаемая структура теста обладает следующим свойством: пусть преподаватель ввел 10 множеств вопросов по 10 вопросов в каждом и указал число вопросов в уроке – 10. Тогда в идеальном варианте обучаемый будет отвечать на 10 вопросов. Если же он ответил хотя бы на один вопрос неправильно, то число вопросов (при нелинейном уроке) будет больше 10, в зависимости от конкретных настроек теста. Механизмы формирования оценок электронного обучающего курса могут определяться на основе:
Любому элементу адаптивного обучающего курса (материалу контроля знаний, справочному материалу, лекционному) явным образом ставится в соответствие список шаблонов обучаемых (групп), которым данный материал доступен. При формировании отображения адаптивного обучающего курса программная система поэлементно обращается к каждому элементу курса и определяет его доступность в соответствии с имеющейся моделью обучаемого. В случае использования метода дополнительных объяснений система определяет маркер в лекции, указывающий наличие дополнительного объяснения, определяет доступность данного объяснения для указанной группы обучаемого и в случае подтверждения доступности дополняет лекцию найденным дополнительным материалом. Принцип определения принадлежности обучаемого к той или иной группе может выполняться следующими способами в зависимости от личных предпочтений преподавателя:
|
Похожие:
 | 004-027. 21 Грнти 50. 07. 03; 20. 01. 04 «Маркетинговые коммуникации» федерального компонента цикла дс составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом... | | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына удк 004. 75+004. 722 Разработка технологий высокопроизводительных вычислений с использованием неоднородных территориально-распределённых вычислительных... |
| Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,... | | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Разработка архитектуры и программных средств для обеспечения взаимодействия грид-инфраструктуры рдиг/egee и создаваемой системы... |
 | "ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности,... Ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности, продукции и услуг | | "ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности,... Ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности, продукции и услуг |
| "ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности,... Ок 004-93. Общероссийский классификатор видов экономической деятельности, продукции и услуг (ред от 22. 11. 2011)(утв. Постановлением... | | Формирование компетентности профессионального самосовершенствования... Защита состоится 27 мая 2010 г в 14. 30 час на заседании диссертационного совета д 212. 027. 02 в Волгоградском государственном педагогическом... |
| Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова» | | Удк 004. 9 Коржик И. А Методические рекомендации в помощь преподавателю: издание гаоу спо «Уфимский топливно – энергетический колледж». – Уфа, 2012г |
| Электронных ресурсов «наука и образование» №3 (46) март 2013 удк 51, 002, 004 № офэрниО: 18981 Интерактивный учебный комплекс по математике / фгбоу впо санкт-Петербургский государственный морской технический университет | | Удк 004. 942 : 57. 026 Эволюционно стабильная информационная структура... Федеральный закон от 31. 05. 2001 №73-фз «О государственной судебно-экспертной деятельности» (выдержки) |
| Бионормализующее действие препарата пдс при восстановлении воспроизводительной... Д 220. 004. 01 при фгоу впо «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 308503 | | Интеграционные процессы на постсоветском пространстве Защита состоится 1 апреля 2008 года в 12 часов на заседании диссертационного совета д 446. 004. 02 в Российском государственном торгово-экономическом... |
| Экзаменационные вопросы «гост 12 004-90 Организация обучения безопасности труда» Тестовые задания разработаны преподавателями гигиены детей и подростков кафедры экологии человека и гигиены окружающей среды медико-профилактического... | | Удк 004. 81 Разработка принципов поддержки экономических интересов... В мешке Старика-Годовика собраны признаки самого прекрасного времени года. Ваша задача: найти причину явления, названного в столбике... |
