Методы, алгоритмы и система управления процессом обучения на основе семантико-логического анализа учебной информации

• Автор: Макаров, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Муром
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ОСНОВ, МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ..
1.1 Сущность, базовые принципы и состояние современной образовательной системы
1.2 Анализ базовых схем управления процессом обучения
1.3 Обзор методов проектирования и анализа содержания обучения
1.4 Обзор и анализ современных систем управления процессом обучения
1.5 Обзор и анализ моделей, методов и алгоритмов, применяемых в системах управления процессом обучения
1.5.1 Модели представления содержания обучения и результатов образовательной деятельности учащихся
1.5.2 Методы и алгоритмы диагностики уровня усвоения учебного материала
1.5.3 Методы и алгоритмы анализа учебной информации
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ, МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ
2.1 Разработка модели интегративного семантико-логического представления содержания обучения и результатов образовательной деятельности учащихся
2.2 Разработка метода и алгоритма диагностики уровня усвоения учебного материала на основе семантико-логических взаимосвязей контрольных заданий
2.3 Разработка метода и алгоритма расчета степени семантико-логической связности результатов диагностики уровня усвоения учебного материала..
2.4 Разработка метода числовой оценки степени взаимозначимости учебных элементов
2.5 Разработка алгоритма формирования содержания контрольно-измерительного материала
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБУЧЕНИЯ
3.1 Разработка структурной модели информационной системы управления процессом обучения
3.3 Реализация базовых подсистем и модулей информационной системы управления процессом обучения на основе разработанных моделей, методов и алгоритмов
3.3.1 Подсистема управления учебными материалами

3.3.2 Подсистема диагностики уровня усвоения учебного материала
3.3.3 Аналитическая подсистема
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛИ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ
4.1 Методика тестирования и оценки средств управления процессом обучения
4.2 Оценка результатов применения разработанных модели, методов и алгоритмов
4.2.1 Исследование модели интегративного семантико-логического представления содержания обучения и результатов образовательной деятельности учащихся .
4.2.2 Оценка метода диагностики уровня усвоения учебного материала
4.2.3 Анализ применения метода числовой оценки степени взаимозависимости учебных элементов
4.2.4 Оценка алгоритма формирования контрольно-измерительного материала
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы

Введение
Современные методы и системы обработки учебной информации позволяют во многом автоматизировать процесс управления обучением. Наблюдаемый сегодня спад уровня предметной подготовленности учащихся на этапе среднего полного образования становится наиболее заметным при переходе к следующему образовательному этапу — этапу высшего профессионального образования.
Недостаточный уровень предметной подготовленности студентов-первокурсников, в особенности по предметам естественнонаучного цикла, значительно осложняет усвоение ими учебного материала, предусмотренного учебным планом выбранного направления подготовки. По этой причине вузы вынуждены проводить специализированную доподготовку студентов первых курсов с тем, чтобы привести предметную подготовленность учащихся к соответствию объективным требованиям со стороны структуры и содержания изучаемых дисциплин. При этом невозможно за сравнительно малый промежуток времени полностью заполнить пробелы в знаниях учащихся, накопленные ими в течение нескольких лет. В этой связи становится очевидной необходимость заблаговременного начала управления предметной подготовкой учащегося во время его обучения на этапах среднего полного образования.
Ориентированность среднего полного образования, равно как и соответствующих ему традиционных форм доподготовки учащихся, на специфику итоговых аттестационных процедур, вместе с их несовершенством, приводит к несоответствию текущего содержания и уровня обучения требованиями высшего профессионального образования. Таким образом, вопрос управления процессом обучения, с точки зрения восстановления преемственной взаимосвязи школа-ВУЗ, до сих пор остается открытым.
Развитие информационно-коммуникационных технологий, методов аутодидактики и теории педагогических измерений значительно расширило возможности разработки адаптивных информационно-образовательных систем, построенных по принципу индивидуализации обучения. Теоретико-
2. Среди свойств вещи выделяются существенные (качества), без которых вещь существовать не может. Отношения, устанавливаемые по качествам вещей, называются внутренними.
3. Свойства вещей делятся на базовые (неструктурированные) и составные.
4. Для выражения обоснований предложены три способа.
5. Отношения, связывающие свойства и их вещи-носители подразделяются на классы, ассоциируемые с типами предикации свойств и отношений вещам. Каждое свойство или отношение, включенное в описание вещи, характеризуются рядом дополнительных признаков, отражающих: интенсиональный аспект
распределенности; экстенсиональный аспект распределенности; устойчивость принадлежности данного свойства или отношения в смысле его значимости, информированности, временных параметров и т.д.
На уровне информационных структур в модели выделяется множество объектов (ОД. Объект задается тройкой:
где — вещь, соответствующая объекту О*; {Д,} — множество свойств, соответствующих 0[, {й^} — множество отношений, соответствующих О;.
Структура определенности вещи Л; задается шестеркой:

где N1 — уникальное имя вещи; Р-47 — нечеткое множество составных свойств, соответствующих родо-видовым отношениям между частями вещи; Р/4Я — нечеткое множество составных свойств, соответствующих отношениям типа часть-целое между другими вещами, являющимися частями вещи Лг; Р[ — нечеткое множество базовых свойств; йя — нечеткое множество внутренних отношений (между частями вещи Л^); — нечеткое множество внешних
отношений (между вещью Л* и другими объектами).
Каждое из нечетких множеств формирующих определенность вещи, образовано нечеткими свойствами или отношениями Хц, принадлежность