Delist.ru

Автоматизация анализа связности учебных модулей в системе переподготовки персонала промышленных предприятий (23.01.2009)

Автор: Рожин Павел Сергеевич

где с – константа (0

В работе также рассмотрены основные принципы организации педагогической системы, которая представляет собой упорядоченную совокупность целей, содержания, технологии (методов), средств и форм обучения, воспитания и развития сотрудников, характеризующих в инвариантном виде составляющие образовательной деятельности. Наличие в адаптивной информационной системе обучения модели обучаемого (модели научения) позволяет увязать унификацию личности и персонализацию выбора обучаемым собственной траектории познавательной деятельности. Все это приводит к необходимости создания инструментальных средств формирования логически связной совокупности образовательных модулей, которые должны предъявляться по мере прохождения входного тестового контроля, учитывая, что уровень подготовки персонала значительно различается.

Во второй главе диссертации на основе проведенного анализа педагогических и дидактических принципов организации обучения и методов контроля и диагностики уровня знаний формируется концепция построения связного учебного плана переподготовки персонала. Строится формальная модель описания процессов обучения. Решается задача декомпозиции компонентов системы переподготовки. В результате формируется концептуальная модель и технические требования для реализации программной среды, обеспечивающей функциональную полноту системы формирования учебного контента.

Разработанные программные компоненты системы включает в себя следующий набор инструментальных сред и пользовательских приложений: конструктор структурных элементов; конструктор курсов; инструментарий оценки связности учебного плана и другие.

«Конструктор структурных элементов» представляет инструментальную среду формирования лекций, практикумов и тестов, как последовательности мультимедийных фрагментов, реализованных в различных инструментальных средах. Основная функция – формирование учебных фрагментов в структуру, сбалансированную по форме представления материала.

«Конструктор курсов» представляет инструментальную среду структуризации лекций, практикумов и тестов в единый учебный курс.

Функционал программных приложений

Для программной реализации формирования учебного сценария из элементарных приложений с учетом синхронизации и согласования по данным в диссертации разработаны формальные операции создания структуры приложений.

Для согласования последовательных связей приложений вводится операция (: S1(S2 = S3 каскадного соединения (когда один модуль не может быть отредактирован до редактирования и публикации другого):

S1(X1((Y1(ZX!), S2((XX2(ZY2)(Y2, S3((X1(X*2), (Y*1(Y2), ZX1=ZX2=Z,

Каскадное соединение (()

Для согласования параллельных процессов подготовки электронных ресурсов вводится оператор (: S1(S2=S3 параллельного соединения (содержательная часть слабо связных модулей может разрабатываться и программироваться параллельно):

S1((X*1,ZX!)(Y1, S2((ZX2(X*2)(Y2, S3((X*1,X*2,Z)((Y1(Y2), ZX1=ZX2=Z,

Параллельное соединение (()

Операция F:F(S1)=S2 - замыкание обратной связи, необходима для реализации интерактивных алгоритмов сценария подготовки электронных ресурсов (обратная связь используется для формирования программного механизма сохранения терм-связности):

S1((X*1,ZX!)( (Y*1,ZY!), S2(X*2(Y*2, ZX1=ZX2=Z,

Замыкание обратной связи (F)

В результате выполнена формальная декомпозиция инструментальных средств создания связной структуры учебных модулей, определены управляющие и информационные связи, что позволяет сделать систему открытой для включения новых методов, моделей и данных, тем самым сформировать функционал программных приложений. Совместное использование введенных операций при наличии формализованного описания приложений и данных позволяет генерировать программные методики создания учебного контента.

Представленная модель построена по принципу вход-выход с возможностью преобразования пользовательского функционала.

При таком подходе взаимосвязь модулей может быть установлена за счет определения синонимии термов, т.е. установления ссылок входных термов на выходные. Таким образом, имея формальную модель знаний по разрабатываемому курсу возможен вариант реализации индивидуальных треков обучения.

Режим «корзина» термов также предназначен для добавления выходных термов модулей в список входных термов других модулей. Принцип реализации процесса добавления несколько другой. Пользователь, просматривая списки выходных термов модулей, имеет возможность добавить в корзину произвольное количество входных термов. Термы, содержащиеся в корзине, могут быть добавлены в список входных термов произвольного модуля. Для этого выбирается нужный модуль и выполняется функция «связать термы». Выбранные термы будут автоматически помещены в список входных термов.

В диссертации разработана методика формирования связной совокупности модулей учебного плана с учетом синхронизации действий различных классов пользователей и возможностью сохранения логических терм-связок.

Структура программных приложений в системе подготовки образовательных ресурсов

????????????????????

Связность входных и выходных термов модулей дисциплин

. В режиме «наброска» термов необходимо отметить модуль, к которому будут прикрепляться термы.

В третье главе диссертации решается задача моделирования связности учебных модулей и последующем построении функций забывания учебной информации на основе планирования учебного процесса для подкрепления знаний по каждому терму или компетенции, входящей в перечень необходимых знаний, умений и навыков.

Связность термов в диссертации определяется отношением: Ww1(Ww2, где «(» - отношение <терм Ww2 ссылается на терм Ww1>. Для каждого входного терма определяется терм-источник (некоторый выходной терм):

Каждому выходному терму ставится в соответствие список входных термов, которые ссылаются на него:

Программные механизмы формирования терм-связности модулей

Отношение на множестве термов представляет собой двудольный граф: с одной стороны WO являются источниками для WI и непосредственно задаются WO(WI, с другой стороны WO определяются через WI, что определяется структурой модуля и определяет связь WI(WO. Если в первом случае всегда выдержана синхронизация введения термов по времени, то во втором при формировании интегрированной базы учебных материалов она может быть нарушена, что определило необходимость разработки подсистемы контроля связности.

Из множества термов представляют интерес следующие подмножества: WOO- - подмножество «висячих термов», т.е. выходных термов, которые не используются в дальнейшем (на них не ссылаются никакие входные термы); WIII- - подмножество «неопределенных термов», т.е. входных термов, не ссылающихся на выходной. Они определяются из семантической сети термов на основании соотношений:

WOO - WOw( WO - : (( WIwi WOw( WIwi

«Неопределенные термы» можно рассматривать как базовые понятия. «Висячие термы» можно рассматривать либо как методическую ошибку сформированного учебного плана, либо такой терм должен быть включен в карту требований по выбранной специальности или профессии.

Полученные формальные соотношения дают основу автоматизации поиска и устранения методических ошибок при формировании учебного плана.

Связность модулей определяется на основании связности термов. Чем больше ссылок входных термов одного модуля на выходные другого, тем более сильно связны указанные модули.

Множество модулей представляет граф G=(M, E) как частично упорядоченное множество модулей, где отношение порядка определяется на основании связности термов. Wj1i1>Wj2i2 означает, что терм Wj1i1 необходим для Wj2i2. Для сбалансированного учебного плана необходимо задать порядок не между термами, а между модулями. Отношение порядка между модулями определено через отношение порядка между термами:

Отношение порядка должно удовлетворять следующим условиям:

антирефлексивность (Mi,Mi) (E;

антисимметричность (Mj1> Mj2)(E ( (Mj2> Mj1)(E;

загрузка...