Секция «Педагогические науки», подсекция 1 «Дистанционное обучение»

Канов А.В., Сибірякова І.Г., Костіна З.Л., Кочарова Т.Р.

Харківський державний університет харчування та торгівлі

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ ІНТЕРФЕЙСІ АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ НАВЧАННЯ ТА ЇХНІ ЗАДАЧІ

Система освіти, що історично склалася у всьому світі, – це система масового навчання. Незважаючи на те, що очне навчання визнається кращим, більш якісним, воно – дуже витратне, тому найбільш доступним способом одержання вищої освіти стає дистанційне навчання, що засноване на застосуванні комп'ютерних технологій. Під час очної освіти викладачам доводитися проводити заняття з великими групами тих, кого навчають. У цих умовах можливість урахування індивідуальних особливостей і диференційований підхід до кожного з них знижуються, особливо якщо застосовуються методи лише особистої участі викладача в керівництві пізнавальною діяльністю тих, кого навчають. Усе це зумовлює необхідність автоматизації навчального процесу.

Автоматизована навчальна система (АНС) – комплекс програмно-технічних і навчально-методичних засобів, що забезпечують активну індивідуальну пізнавальну діяльність того, кого навчають, на основі програмного керування цією діяльністю. Робота з АНС нагадує діалог із педагогом-репетитором, що досить ерудований у предметній галузі, яка вивчається. При цьому різко зростає активність тих, кого навчають, кількість розв'язуваних ними навчальних задач. Інтенсивна самостійна робота тих, кого навчають, в умовах інформаційного комфорту і забезпечує більш високу ефективність навчання.

Розглянемо способи надання знань в АНС. Експерт відповідної предметної галузі (ПГ) визначає та описує елементи знань у базі даних АНС і формує, таким чином, базу знань ПГ, що буде використовуватися в процесі навчання користувачів. Кожен елемент знань описується типом знання. Складність відомостей, що подані в елементі, визначається його типом. Зв'язки з іншими елементами знань задають логічну структуру дисципліни, що вивчається, або системи знань.

Проаналізуємо методику навчання в АНС. Експерт ПГ групує елементи знань у навчальні теми і визначає (рекомендує) послідовність вивчення матеріалу тем у вигляді сценаріїв навчання. Сценарії вивчення матеріалу теми – це послідовність, що рекомендується експертом, вивчення елементів знань, що об'єднані в тему. Для навчальних тем можуть бути визначені тестові завдання для самоконтролю, поточного контролю та проміжного контролю засвоєння навчального матеріалу.

Під час вивчення користувачем кожного елемента знань теми в АНС заносяться до протоколу наступні дані: час, що витрачено на вивчення матеріалу теми; кількість звертань до відомостей з кожного елемента знань; сумарний час, що витрачено користувачем на вивчення запропонованого навчального матеріалу; виконання тестових завдань, що пропонуються для самоконтролю і поточного контролю знань. Дані протоколу навчання можуть бути використані в підсистемі контролю знань для визначення глибини проміжного та підсумкового контролю знань.

По закінченні вивчення матеріалу всіх навчальних тем в АНС здійснюється підсумкове тестування знань того, кого навчають, відповідно до сценарію, у якому подані завдання, що охоплюють усі теми досліджуваної предметної галузі. Підсистема тестування знань повинна забезпечити розв'язання наступних завдань: розробка експертом сценарію тестування; інтерпретація сценарію та організація взаємодії з тим, кого навчають; передавання результатів виконання тестових завдань у базу даних підсистеми аналізу результатів контролю знань; організація взаємодії з підсистемою надання знань про ПГ з метою відображення знань у процесі тестування.

Під час розробки сценарію експерт ПГ, залежно від використовуваної методики тестування, змісту та обсягу досліджуваного курсу, визначає види контролю, типи тестових завдань і сценарії проведення контролю знань. У сценарії задаються варіанти видавання тому, хто тестується, тестових завдань і реакції підсистеми контролю на отримані відповіді.

Підсистема тестування під час інтерпретації сценарію організовує взаємодію з користувачем (тим, кого навчають). При цьому залежно від архітектури АНС динамічно формуються і передаються інтерактивні засоби (Web-сторінки, віконні форми) надання тестових завдань і відповідей. Крім того, користувачу може бути запропоновано уточнити свої знання. Зробити це можна, якщо звернутися до підсистеми надання знань про ПГ через відповідний інтерфейс. Підсистема тестування передає в підсистему аналізу результати виконання тестових завдань і одержує відповідну реакцію, на основі якої може прийматися рішення про перехід на ту або іншу позицію сценарію.

Підсистема аналізу результатів контролю знань повинна забезпечити розв'язання наступних завдань: розробка експертом методик оцінювання знань; оцінювання знань того, кого навчають, за результатами опрацювання сценарію тестування та результатом виконання тестових завдань; організація взаємодії з тим, кого навчають; передача даних аналізу в підсистему тестування знань. Під час розробки методики оцінювання знань експерт ПГ, залежно від використовуваної методики тестування, змісту й обсягу досліджуваного курсу, визначає види контролю, типи тестових завдань, сценарії проведення контролю знань та методику оцінювання знань. Підсистема аналізу контролю знань відповідно до використовуваного сценарію і відповідей користувача (того, кого навчають) оцінює знання і формує рекомендації щодо продовження навчання.

Для реалізації перерахованих задач пропонується використовувати клієнт-серверні технології локальних і глобальних мереж, інструментальні програмні засоби створення мультимедійних додатків і додатків баз даних. В якості основних компонентів інформаційного забезпечення інтелектуальних інтерфейсів АНС пропонується використовувати метазнання, що надаються у вигляді спеціалізованої бази даних; знання про ПГ наводяться у вигляді об'єктів інструментальних програмних засобів, що перераховані вище; сценарії – збережені об'єкти, що описують мережні моделі взаємодії системи навчання з користувачем.