Интеллектуальная обучающая система как средство повышения качества обучения в современной школе

• Автор: Покалицына, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 13.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Карачаевск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ В СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
1.1 Необходимость применения современных информационных технологии в образовательном процессе
1.2 Сущностные характеристики современных обучающих средств и факторы повышения эффективности образовательного процесса при применении обучающей системы

1.3 Интеграция обучающей системы в образовательный процесс средней школы

1.4 Разработка информационно-логической и структурной модели обучающей системы

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ С ЭЛЕМЕНТАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
2.1 Программная реализация обучающей системы с элементами искусственного интеллекта

2.1.1 Состав и функции основных модулей обучающей системы

2.1.2 Параметризация обучающей системы

2.1.3 Разработка системы защиты и дизайн обучающей системы

2.2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ С ЭЛЕМЕНТАМИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
2.2.1 Подготовка тестовых заданий в соответствии с теорией тестирования и проведение эксперимента
2.2.2 Экспертная оценка качества учебного процесса
Выводы по второй главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Развитие и широкое применение информационных технологий является глобальной тенденцией мирового развития и научно-технической революцией последних десятилетий.
Современное общество характеризуется интенсивным участием в процессе информатизации. Информатизация общества - это глобальное социальное явление, которое характеризуется накоплением, обработкой, хранением, передачей и использованием информации.
Сегодня информатизация как технико-технологическая база становления информационного общества выступает национальным стратегическим ресурсом, определяющим не только общий уровень социального и культурного развития государства, но и его место в глобальном процессе мирового развития.
Основной задачей системы образования является удовлетворение потребностей государства в выполнении социального заказа. Современные запросы влекут за собой непрерывное совершенствование учебного процесса, поэтому процесс обучения должен быть достаточно гибким для быстрой адаптации к меняющимся требованиям. Одним из средств, способствующих повышению качества подготовки учащихся и формированию соответствующей образовательной среды, являются новые информационные технологии обучения, базирующиеся на применении обучающих систем с элементами искусственного интеллекта. При разумной организации они интенсифицируют процесс обучения, обеспечивают формирование глубоких знаний, выработк} прочных умений и твердых навыков, а также вносят свой вклад в процес( воспитания учащихся.
В настоящее время процесс обучения, основанный на опыте и интуицш работников средней школы, нуждается в серьезном совершенствовании научном обосновании принимаемых решений. Это особенно актуально т условиях все возрастающих требований к подготовке учащихся, необходимостт частого обновления учебных планов и учебно-методического обеспечения необходимости повышения качества учебного процесса в условия:
современной России. Необходим поиск новых подходов, обеспечивающий целесообразную перестройку системы образования с учетом жизненных реалий.
Наиболее перспективными средствами разрешения этих проблем являются инструментальные системы, которые принято называть обучающими системами с элементами искусственного интеллекта [31,32,50,64,106].
К основным достоинствам данных обучающих систем относятся:
- возможность использования преимуществ индивидуального обучения;
- обучение навыкам самостоятельной работы;
- освобождение учителя от рутинной работы;
- возможность использования и тиражирования передового педагогического опыта;
- возможность индивидуальной адаптации курса обучения к потребностям обучаемых или условиям обучения.
Многие аспекты применения интеллектуальных обучающих систем разрабатывались педагогами, психологами, специалистами в области информационных технологий: основополагающие проблемы теории
педагогических систем и инновационных процессов в образовании (ПЯ.Гальперин, В.В.Давыдов, М.И.Махмутов и др.), вопросы разработки кибернетической теории обучения и создание автоматизированного обучении (Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, А.И. Берг, В.М. Глушков, Н.Ф.Талызина
Н.Д.Никандров, И.Я.Лернер и др.); исследования, связанные с созданием и использованием в учебном процессе обучающих средств с элементами искусственного интеллекта, проведены Н.П.Брусенцовым, П.Л Брусиловским.
В.А. Петрушиным и др.
В исследованиях российских ученых (А.А.Андреева, Н.В.Апатова Е.И.Машбиц, Е.С.Полат, И.П.Норенкова и др.) сформулированы общи« принципы построения обучающих систем, определены основные направлении.' их применения в образовании. Но при этом они не учитывают особенносте1 функционирования средних общеобразовательных школ.

Анализ существующих в настоящее время обучающих систем заставляет сделать вывод о том, что каждая из них обладает лишь некоторыми положительными качествами. Однако, совокупности требований, предъявляемых к современным обучающим системам, не удовлетворяет ни одна из них. Кроме того, представленные системы в основном используются в учебном процессе высших учебных заведений. Это приводит к необходимости говорить об обучающей системе с элементами искусственного интеллекта, имеющей принципиальные отличия и преимущества по сравнению с другими классами систем, которая реализует принципиально новые возможности, позволяющие удовлетворить самым жестким требованиям.
В области создания обучающих систем в сфере среднего образования в настоящий момент сложилась следующая ситуация:
среди множества программных продуктов не просматривается ни одной системы, которая осуществляла бы полную подготовку обучаемого хотя бы по одной дисциплине;
все программные продукты данного типа либо выполняют одну или несколько функций обучающей системы, либо предназначены для формирования отдельных умений и навыков решения задач;
в большинстве программных продуктов не предусмотрена настройка системы на произвольную предметную область и требования преподавателя, т.е. учебный материал включен в состав системы и не подлежит изменению, а последовательность его подачи запрограммирована;
в представленных программах отсутствует модель обучаемого, т.е. индивидуализация процесса обучения осуществляется только за счет индивидуальной работы обучаемого с программой;
большинство из представленных обучающих программ не имеет модели знаний по предметной области, структура информации в них линейна или, в лучшем случае, определяется гиперссылками.
Современные обучающие системы, включая инструментальные