Программный инструментарий управления автоматизированным обучением

• Автор: Митин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.01.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ введение

ГЛАВА I. Тиш автоматизированного обучения и стратегические

возможности

§1. Основные понятия

§2. Программно-управляемое обучение

§3. Автоматизированная проверка знаний

§4. Автоматизированное тренирование

§5. Проверка гипотез с помощью моделирования

§6. Структурно-управляемое обучение . !

§7. Обучение принятию решений

§8. Генеративное обучение

Глава II. Управление обучением в АСО ЭКСТЕРН
§1. Стратегия программно-управляемого обучения
§2. Встроенная стратегия программно-управляемого
обучения
§3. Стратегия структурно-управляемого обучения 96 §4. Стратегия автоматизированной проверки знаний .... 101 §5. Использование дополнительных типов обучения
Глава III. Реализация стратегических алгоритмов в АСО ЭКСТЕРН . 108 §1. Обучающая подсистема АСО ЭКСТЕРН как средство реализации алгоритмов управления обучением
§2. Организация учебного материала
§3. Модули стратегии
§4. Особенности программной реализации и эксплуатации
стратегических алгоритмов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . i . . . -. . ;
ЛИТЕРАТУРА . . '. . . . . . ; . ; ’. . . . . . i

Характерной чертой современного этапа НТР является автоматизация практически всех сфер человеческой деятельности, ставшая возможной в связи с созданием мощных средств автоматики и вычислительной техники. Процесс автоматизации в области образования находит свое воплощение в концепции автоматизированного обучения.
Целесообразность разработки и использования в учебном процессе вузов автомализ1фов^ (АСО) [I] на базе
ЭВМ является прямым следствием сложности и многогранности задач по дальнейшему повышению качества подготовки выпускников вузов и переподготовки специалистов по новейшим направлениям науки и тех-ники. Именно эти задачи были сформулированы в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О дальнейшем развитии высшей школы и повышении качества подготовки специалистов" (июль 1979 г.).
В условиях использования в учебном процессе вуза АСО дает возможность: осуществлять индивидуальный подход к обучаемому, систематически и оперативно оказывать ему необходимую дидактическую помощь, выполнять непрерывный контроль за действиями обучаемого в процессе обучения, развивать познавательную активность и инициативу обучаемого, эффективно сочетать автоматизированное обучение с "традиционным", снизить долю непроизводительного труда в работе преподавателя. С точки зрения кибернетики АСО можно рассматривать как управляющий объект в некоторой управляющей системе, процессом работы которой является обучение.3^ к) В дальнейшем мы будем различать обучение _2~ как процесс передачи опыта (или целесообразных структур поведения) от обучающего к обучаемому и научение (усвоение) [2^ как процесс приобретения индивидуального опыта (или цреобразования целенаправленного поведения в целесообразное), возникающий в ходе многократного решения задач.
Правомерно говорить об оптимальном управлении таким процессом £ 3 3 * имея в виду обеспечение выполнения одного из следующих требований: I) максимизации количества информации, усвоенной обучаемым за фиксированное время; 2) минимизации времени усвоения обучаемым фиксированного количества информации; 3) минимизации затрат преподавателя для усвоения обучаемым фиксированного количества информации за фиксированное время. Оптимальность управления в АСО обусловливается адекватностью управляющих воздействий системы (как управляющего объекта) объективной природе познавательной деятельности обучаемого (как управляемого объекта).
Таким образом, вопросы управления обучением (формирование эффективных управляющих воздействий на обучаемого; всесторонний учет факторов управления; разработка, реализация и оценка управляющих алгоритмов) становятся одной из центральных проблем, связанных с современными АСО.
Основными целями диссертационной работы явились:
- разработка подхода к управлению обучением в экспериментальной АСО, всесторонне учитывающего разнообразные факторы процесса обучения при формировании управляющих воздействий системы на обучаемого и допускающего усиление или ослабление значимости этих факторов для повышения дидактической эффективности системы;
- создание в рамках разработанного подхода ряда алгоритмов управления обучением для различных способов организации учебного материала и различной степени активности системы в процессе обучения;
- реализация и апробирование специализированного программного обеспечения, подчеркивающе го разработанные алгоритмы управления обучением в условиях конкретной экспериментальной АСО.

§ 6. Структурно-управляемое обучение
Двумя основными особенностями, отличающими структурно-управляемое обучение от других типов обучения, являются наличие инициативы обучаемого в управлении обучением и организация обучающей программы в виде иерархии структур данных. Структура данных низшего уровня иерархии соответствует учебному заданию или некоторой совокупности учебных заданий, структура данных высшего уровня - курсу обучения. Система Аллена, например, имеет три таких структурных уровня, а система ТІ CCI Т -четыре. Основанием для такого рода организации обучающей программы послужил общий для свободного научения (см. § Î) принцип разделения (в том числе и на физическом уровне памяти ЭВМ) стратегии обучения и учебного материала. Этот принцип позволяет оптимизировать хранение, использование, а часто к разработку учебного материала, требующего намного больших ресурсов ЭВМ, чем стратегические алгоритмы. Кроме того, структурированная обучающая программа позволяет обучаемому более свободно обращаться с отдельными ее единицами средствами простого управляющего языка. Например, наличие такого языка и развитой структуры данных обучающей программы в системе ТГССІТ дает обучаемому возможность получить более подробный или более лаконичный вариант изложения одного и того же понятия курса, вызвать поясняющий пример в описательной или вопросительной форме и т.д. Структура данных обучающей программы в системе Аллена дополняется так называемыми операционными параметрами, в основном представленными процедурами (вычисления результата выполнения единицы,определения факта завершения выполнения единицы, проверки достижения локальной цели единицы и т.д.). Изменение набора операционных параметров для какой-либо единицы курса может существенно повлиять на характеристики единицы (в частности, на ее сложность).