Введение к работе
туальмость темы
Стремительное развитие современных компьютерных и телекомуникационных технологий ввело к переосмыслению роли многих уже существовавших общественных институтов. Одним
первых был затронут институт образования вообще, в частности — дистанционного газования. Многие традиционные педагогические методики оказались актуальными и в новых ювиях, другие показали свою несостоятельность и неприменимость в новой среде обучения.
Широкие возможности компьютерных систем в области обучения были замечены достаточно jho. Еще в 60-70 годах советские и зарубежные ученые — Брусиловский П.Л., Лобанов Ю.И., айк:с Дао и др. — проделали большую исследовательскую работу по созданию обучающих гтем, в том числе автоматизированных. Было реализовано множество проектов, накоплен гатый методический инструментарий.
Быстрый рост сети Интернет привел к тотальной информатизации общества. Однако, ществующие образовательные приложения Интернет до сих пор не смогли полностью аптировать имеющиеся наработки в области автоматизированного обучения. Большинство разоватсль)!ьгх систем в Интернет представляют собой тривиальные учебники, реструктурированные и адаптированные для использования в сети. В тс времена, когда иовными пользователями Интернет были программисты или другие высокообразованные ециалисты (в основном — в области технических наук), такой подход был естественным и зволительным, поскольку можно было предполагать наличие некоторого базового технического разования, а также некоторое единообразие когнитивных характеристик пользователей.
Однако, в конце 90-х годов большинство пользователей сети не имеют специального хяического образования. Сегодня многие используют компьютерные сети именно для того, обы образование получить. Поэтому необходимо учитывать резкое расширение спектра ільзователеи образовательных систем. Необходимо обеспечить каждому пользователю именно т режим обучения, который для него наиболее удобен. Необходимо учитывать личностные рактеристики обучаемого путем построения его модели и использования ее в процессе іучения.
Таким образом, сегодня существует определенное рассогласование между высоким оретическим уровнем проделанных работ в области автоматизированного обучения — с одной ороны, и низкой методической насыщенностью существующих сетевых приложений — с
другой. В основном, это можно объяснить широко распространенным заблуждением, утверждающим возможность автоматической подмены тщательно продуманных образовательных методик новыми программными и аппаратными технологиями гипермедиа.
Цель и задачи работы
Основной целью диссертационной работы является разработка технологии проектирования автоматизированных систем дистанционного обучения, адаптирующих учебный процесс в соответствии с личностными характеристиками обучаемого, с использованием современных телекоммуникационных технологий.
В работе поставлены следующие задачи:
-
Исследовать практику применения обучающих систем в Интернет. Изучить и сравнить различные модели обучающих систем. Проверить возможность введения адаптивности в существующие модели обучения.
-
Предложить методику практического использования модели обучаемого в адаптивной автоматизированной системе дистанционного обучения. Формализовать понятие модели пользователя в приложении к автоматизированным обучающим системам.
-
Предложить модель гибкой адаптивной обучающей системы, инвариантной относительно заложенной модели обучаемого. Предусмотреть механизмы расширения и модификации модели обучаемого.
-
Разработать архитектуру и основные алгоритмы адаптивной автоматизированной системы дистанционного обучения (ААСДО), учитывающей индивидуальные особенности обучаемого. Исследовать возможность применения технологии интеллектуальных программных агентов в ААСДО.
-
Сформировать тестовую модель пользователя и на ее примере показать использование адаптивной обучающей системы. Показать возможные пути расширения базовой модели.
-
Реализовать среду разработки автоматизированных обучающих систем. На примере тестовых учебных курсов показать возможности, предоставляемые адаптивными обучающими системами.
Ш^тюды иселвдовяиия
В диссертации используются методы теории графов, теории алгоритмов, объектно-ориентированный анализ и проектироваїшя, методы разработки сложных систем, теория языков
эограммирования, методы разработки интеллектуальных систем, теория интеллектуальных ентов.
аучтя мтмзма работы
В диссертации получены следующие новые результаты: .. . ..
предложена математическая модель адаптивного автоматизированного дистанционного обучения, основанная на теории графов и продукционной модели представления знаний
использовано и расширено понятие модели обучаемого как основного управляющего параметра, определяющего направление и характер адаптивного обучения
продемонстрированы достоинства парадигмы клиент-сервер для создания адаптивных обучающих систем.
создана архитектура инструментального комплекса, предназначенного дм разработки и поддержки адаптивных АСДО в Интернет.
обосновано использование технологии интеллектуальных программных агентов (ИПА) в ААСДО
разработан алгоритмически и реализован программно инструментарий ААСДО IDLE, позволяющий создавать и поддерживать адаптивное обучение на основе различных учебных курсов.
рашм'тежвй едемдааиь
Разработан распределенный инструментарий подготовки и обслуживания адаптивных томатизированных обучающих систем на основе интеллектуальных программных агентов с "сльзоваккем модели «клиент-сервер».
Дали рекомендации по объектно-ориентированному проектированию и реализации определенных автоматизированных обучающих систем на основе ИПА.
пртбщия
При помощи инструментария подготовлен адаптивный обучающий курс «Системы :кусственного интеллекта».
В Санкт-Петербургской академии методов и техники управления (ЛИМТУ) на основе комендащгй по построепяю ААСДО подготовлен курс лабораторных работ по дисциплине 'азработка распределенных информационных систем".
Среда IDLE использована для разработки курсов по строительному менеджменту в Центре профессионального обновления «Менеджмент и компьютерные технологии».
Основные результаты работы обсуждались на трех научно-практических конференциям «Телематика» в 1996, 1997 и 1998гг., международных конференциях "Современные технологи обучения" и "Computei Aided Learning and Instruction in Science And Engineering".
Работа поддержана грантом РФФИ 98-01-00081.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано в общей сложности 10 работ, в том числе 2 — ш английском языке, 1 — без соавторов.
Структура и объем работы
