Розробка автоматизованих навчальних систем на основі методики програмованого навчання
Информация - Педагогика
Другие материалы по предмету Педагогика
ь бути направлена на краще засвоєння і узагальнення набутих знань. Опитування по даній темі доцільно проводити на початку практичного заняття викладачем. Таким чином реалізується тестово-інформаційний та корегуючо-інформаційні блоки.
Як бачимо, модульний метод програмованого навчання дає можливість добре скореагувати процес навчання та поділити його на окремі кроки, що особливо важливо при реалізації навчального процесу на компютері. Цей метод дозволяє ефективно розвязати такі задачі, повязані з дотриманням основних вимог програмованого навчання:
- дати можливість безпомилкового виконання навчальноі програми;
- включити в програму зворотній звязок для реалізації контролю та самоконтролю;
- забезпечити однозначність завдань;
- не допускати недовизначень, які вимагають різних відповідей від різних обєктів навчання.
Автоматизовану навчаючу систему (АНС) можна розглядати як сукупність технічного, програмного та інформаційного забезпечення. Програмне забезпечення, в свою чергу, складається з спеціального програмного забезпечення, яке містить в собі операційну систему, набір трансляторів з різних мов програмування, починаючи з асемблера і закінчуючи мовами СУБД, системні утиліти та навчального програмного забезпечення в виді пакетів навчальних програм. Інформаційне забезпечення складається з бази даних та бази знань.
Надалі, говорячи про АНС, будемо мати на увазі лише її програмну та інформаційну частини. Автоматизована навчально-контролююча програма являє собою людино-машинну систему, яка працює в діалоговому режимі. Призначення її управління пізнавальною діяльністю учнів в процесі навчання. АНС складається з підсистем, які можна поділити на функціональні та забезпечуючи. Функціональні підсистеми повязані з основною цільовою функцією системи і розрізняються за способом використання їх, наприклад підсистема навчання, контролю та ін. Забезпечуючи підсистеми створюють необхідні умови для нормальної роботи функціональних підсистем.
Розглянемо одну з можливих структур автоматизованої навчальної системи з використанням елементів штучного інтелекту. Вона складається з таких блоків (рис.2):
- Обєкт навчання учень, студент.
- Інтерфейс обєкту навчання дружній інтерфейс взаємодії обєкту навчання з навчаючою системою на основі діалогу учень-компютер. Через інтерфейс користувача здійснюється обмін інформацією між обєктом навчання і АНС.
- Підсистема теоретичних відомостей здійснює подачу навчальної інформації по каналу прямого звязку обєкта навчання через інтерфейс користувача.
- Інформаційно-довідкова підсистема (підсистема Допомога) видає довідки по користуванню навчальною системою.
- Підсистема введення через неї обєкт навчання вводить числові величини та вибирає певні значення відповіді з допомогою системи меню.
- Підсистема контролю організовує та проводить процес навчання, перевіряє правильність розвязку поставлених підпроблем, генерує внутрішні помилки системи.
- Підсистема обробки помилок визначає характер помилки, допущеної обєктом навчання при тестуванні, і фіксує її черговість.
- Машина висновків повідомляє про помилку допущену учнем і у відповідності до її характеру та черговості видає корегуючу інформацію, використовуючи базу знань.
- Внутрішній інформаційний інтерфейс використовується для передачі інформації між окремими підсистемами АНС.
- Підсистема обчислень здійснює еталонні обчислення для перевірки правильності відповідей при тестуванні.
- Підсистема результату призначена для обробки результатів навчання, оцінювання знань учня та видачі результатів на екран дисплею і запису їх в файл результатів.
- БЗ база знань, яка містить дидактичний матеріал для підсистеми теоретичних відомостей, а також корегуючу інформацію для машини висновків.
- СУБЗ система управління базою знань.
- БД (база даних) різнорідна інформація, яку використовує підсистема Допомога та машина висновків.
- СУБД система управління базою даних, яка забезпечує доступ підсистеми Допомога до необхідної інформації з бази даних.
Автоматизований навчальний курс (АНК) подається в виді набору навчальних модулів {M(1),…, M(n)}, кожен з яких розглядає певну тему чи поняття. Сукупність понять, які вивчаються в j-му модулі та система понять, на яких ґрунтується тема цього модуля, утворюють складну ієрархічну структуру, яка зображена на Рис.4. Вершиною графа, який описує цю структуру, є модуль M(j); на першому рівні ієрархії розміщується система понять C (1, j),…, C (k, j), яка визначає зміст M(j). Кожний з елементів C (і, j), в свою чергу, базується на певній сукупності понять D (1, j),…, D (m, j), які утворюють другий понятійний рівень. В ролі цих елементів виступають деякі елементи С (1, s) (s<j) попередніх навчальних модулів курсу (тобто певні елементи другого рівня j-го модуля одночасно являються елементами першого рівня s-го модуля), а також компоненти системи фундаментальних понять, на яких базується вивчення курсу і які є зовнішніми по відношенню до даного курсу. В залежності від змісту модуля можуть існувати ще декілька понятійних рівнів структури.
Логічна структура програмованого тексту (що може являти собою не лише текстову інформацію, але й графічні, музичні та інші образи), з допомогою якого висвітлюється те чи інше поняття, може бути, в свою чергу, досить складною. Вона містить в собі кілька рівн?/p>