Управление системой подготовки разработчиков программного обеспечения с использованием обучающих компьютерных игр

• Автор: Шабалина, Ольга Аркадьевна
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 318 с. : 36 ил.

Введение

Глава 1. Состояние проблемы и состояние изученности

1.1 Система подготовки специалистов как социально-экономическая система

1.2 Контур управления процессом обучения в системе подготовки специалистов

1.3 Модели компонентов контура управления процессом обучения

1.3.1 Модели процесса обучения

1.3.1.1 Аспекты моделирования процесса обучения

1.3.1.2 Модели предметной области

1.3.1.3 Дискретные модели процесса обучения

1.3.3.4 Континуальные модели процесса обучения

1.4 Модели организации обучения разработчиков ПО

1.4.1 Классификация моделей организации обучения
1.4.2 Модели электронного обучения
1.4.3 Практико-ориентированные модели обучения
1.4.4 Модели организации обучения с применением компьютерных игр
1.4.4.1 Компьютерные игры как средства электронного обучения
1.4.4.2 Классификация компьютерных обучающих игр
1.4.4.3 Игры для программистов
1.4.4.4 Модели электронного обучения с использованием компьютерных игр
1.4.4.5 Модели проектного обучения с использованием компьютерных игр
1.5 Методы управления процессом обучения
Результаты и выводы к Г лаве
Глава 2. Разработка компетентностно-ориентированной модели процесса обучения
2.1 Требования к модели
2.2 Концептуальная модель процесса обучения
2.3 Математическая модель процесса обучения
2.3.1 Модель обучающего курса
2.3.1.1 Расширяемость модели обучающего курса
2.3.1.2 Фрагментируемость модели обучающего курса
2.3.2 Модель обучаемого
2.3.3 Модель процесса взаимодействия обучаемого с обучающим курсом
2.4 Управление процессом обучения
2.4.1 Процесс обучения как процесс овладения пространством знаний
2.4.2 Функция управления процессом обучения
2.4.3 Управляемые параметры модели процесса обучения
2.5 Интерпретация процесса обучения как управляемого волнового процесса
2.6 Построение пространства знаний обучающего курса
2.6.1 Определение пространства знаний, порождаемого обучающим курсом
2.6.2 Алгоритм построения пространства знаний
2.6.3 Алгоритм расширения пространства знаний
2.6.4 Алгоритм фрагментирования пространства знаний
2.7 Алгоритмы управления процессом обучения
2.7.1 Определение уровня освоенности пространства знаний
2.7.2 Задание порогового значения освоенности
2.7.3 Алгоритм генерации управляющих воздействий
2.8 Алгоритмы оценки результатов обучения
2.8.1 Мера освоенности пространства знаний
2.8.2 Алгоритм оценки освоенности пространства знаний
2.8.3 Выделение контрольных срезов пространства знаний
2.8.4 Алгоритм генерации контрольных срезов
Выводы к Главе
Глава 3 Методология управления системой подготовки разработчиков ПО
3.1 Требования к системе подготовки специалистов
3.2 Анализ содержания предметной области «Разработка ПО»
3.3 Структура предметной области «Разработка ПО»
3.4 Модель пространства знаний «Разработка ПО»
3.5 Модель организации обучения разработчиков ПО
3.5.1 Требования к модели организации
3.5.2 Модель организации обучения на базовом уровне
3.5.3 Модель организации обучения на профессиональном уровне
3.6 Метод управления процессом обучения
3.7 Принципы управления
3.8 Механизмы управления процессом обучения
3.8.1 Виды управления процессом обучения
3.8.2 Механизм управления на профессиональном уровне обучения
3.8.3 Механизм управления на базовом уровне обучения
3.9 Компоненты методологии управления обучением

Выводы к Главе
Глава 4 Методы интеграции модели процесса обучения в обучающие игры
4.1 Способы интеграции процесса обучения в игровой процесс
4.2 Интеграция процесса обучения в игру для освоения знаний. Зг подход
4.3 Интерпретация компонентов модели процесса обучения в игре для освоения знаний
4.3.1 Обучающий курс как Виртуальный Мир
4.3.2 Обучаемый как Аватар
4.3.3 Процесс обучения как Жизнь Аватара в Виртуальном Мире
4.3.4 Разработка обучающего контента игр для освоения знаний
4.3.5 Методика описания контента
4.3.6 Реализация 3/ подхода в игре для освоения знаний
4.3.7 Стадии разработки ролевой обучающей игры
4.3.8 Метод проектирования игр для освоения знаний
4.4 Интеграция процесса обучения в игру для тренировки навыков. Концепция игровых тренажеров
4.5 Интерпретация компонентов модели процесса обучения в игровом тренажере
4.5.1 Обучающий курс как Мир Квестов
4.5.2 Обучаемый как Игрок
4.5.3 Процесс обучения как Аркада
4.5.4 Разработка обучающего контента для игровых тренажеров
4.5.5 Методика описания контента
4.5.6 Метод проектирования игровых тренажеров
4.5.7 Режим тестирования в игровых тренажерах
4.6Способы проверки решений заданий
4.6.1 Классификация способов проверки решений
4.6.2 Проверка текста решения
4.6.3 Проверка результата работы решения
4.6.4 Проверка частичного решения
4.6.5 Проверка решений заданий на составление программного кода
Выводы к Главе
Глава 5 Программно-методический комплекс поддержки управления системой подготовки разработчиков ПО
5.1 Требования к структуре комплекса
5.2 Система управления процессом обучения
5.3 Инструментальные средства разработки обучающих компьютерных игр

Таблица 1.1 -Анализ моделей организации обучения разработчиков ПО
Модель Механизм управления Ограничения
Проектная модель Project-based model Управление разработкой реального проекта Масштабы проектов ограничены Необходимы потенциальные потребители и целевые группы.
Эмпирикоориентированная модель {Experiential Based model) Управление разработкой цикла учебных проектов Требуются специалисты междисциплинарного уровня
Промышленно- ориентированная модель {Industry-based Model) Управление условнореальным проектом на условном предприятии Симуляция работы предприятия
Модельсквозного обучения {Interdisciplinary Approach) Сквозное управление условнореальным проектом Сложность организации связей между дисциплинами Требуются специалисты междисциплинарного уровня
Симуляция процесса разработки ПО Виртуальное управление разработкой проекта Навыки виртуального управления
1.4.4 Модели организации обучения с применением компьютерных игр
1.4.4.1 Компьютерные игры как средства электронного обучения
Одним из наиболее перспективных подходов к повышению эффективности
обучения является это использование в обучении компьютерных игр {Digital Game Based Learning, DGBL). Термин Digital Game-Based Learning [151] предложен как объединение обучения и компьютерных игр. При этом