Методики и алгоритмы интеллектуальной системы поддержки управления процессом обучения основам микроэлектроники

• Автор: Зар Ни Хлайнг
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1. Современное состояние проблемы информатизации процесса обучения

1.1. Принципы i технологии.

1.1.1. Основные характеристики i технологии.

1.1.2. Основы i технологии повышения квалификации и обучения .

1.1.3. Дистанционное обучение

1.1.4. Автоматизация процесса обучения.

1.1.5. Структура аудитории при i обучении.

1.2. Концептуальная модель системы обучения.

1.2.1. Компетенции как основной идентификатор результатов обучения

1.2.2. Планирование ожидаемого результата обучения в виде компетентное гной модели выпускника.

1.2.3. Планирование результатов обучения.

1.2.4. Моделирование образовательного пространства на основе результатов обучения
1.2.5. Планирование образовательных траекторий.
1.3. Интеллектуальный тренажр как часть системы обучения.
1.4. Интеллектуальные аспекты построения обучающей системы
1.5. Цель работы и постановка задачи
1.6. Выводы.
2. Модели и алгоритмы и построения тренажернообучающего комплекса для обучения в области микроэлектроники.
2.1. Алгебраическая модель предметной области ТОК.
2.1.1. Концептуальная модель программного обеспечения ТОК
2.1.2. Язык ТОПОЛОГИЯ
2.1.3. Язык ОТОБРАЖЕНИЕ ТОПОЛОГИИ ЫА ТОКОВОПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАЗИС.
2.1.4. Язык МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОПОЛЮСНИКОВ
2.1.5. Язык АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.
2.2. Выбор методов обучения.
2.2.1. Индуктивный метод.
2.2.2. Дедуктивный метод .
2.3. Использование нечткой логики и создание модулей нечеткого управления для генерации тестов и контрольных вопросов
2.3.1. Нечткая логика.
2.3.2. Создание базы нечетких правил.
2.4. Применение базы данных.
2.5. Выводы.
3. Тренажрнообучающий комплекс для изучения разделов Метод контурных токов и Преобразование активных двухполюсников
3.1. Структура ТОК
3.2. Алгоритмы процесса обучения с помощью ТОК
3.3. Модель Использование БЗдля идентификации.
3.4. Блок, содержащий теоретические сведения
3.5. Выполнение тестов и контрольных вопросов.
3.6. Использование адаптивной нейронечбткой системы для генерации тестов и контрольных вопросов
3.6.1. Метод генерации тестов и контрольных вопросов
3.6.2. Алгоритм построения системы оценок е использованием адаптивной нейронечвт кой системы
3.7. Система интерфейсов ТОК по изучению МКТ.
3.8. Выводы
4. Использование ТОК в учебном процессе.
4.1. Применение ТОК в МИЭТе
4.2. Апробация работы
4.3. Выводы
Заключение.
Список литературы


Практическая ценность работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение ТОК при обучении теории электрических цепей как базовому разделу микроэлектроники. Результаты исследования доведены до конкретных алгоритмов и программной реализации. Практическая ценность работы заключается в повышении эффективности изучения базовых разделов микроэлектроники за счет адаптивной технологии обучения, интеллектуальных средств тестирования и оценивания знаний, повышения объективности рейтингования обучающихся. Разработанный тренажернообучающий комплекс обеспечивает повышение среднего балла успеваемости студентов, обучающихся по дисциплинам Теория систем и Тсория цепей более чем па . Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично. Главными из них являются следующие. Выполнен аналитический обзор существующих методов в сi технологии. Разработаны требования к функциональным блокам ТОК и ею структуре. Построена модель области знаний, обеспечивающая применение двух технологий обучения, основанных на индуктивном и дедуктивном методах, в зависимости от индивидуальных компетентностных качеств обучаемых. Предложена адаптивная методика интеллектуального тестирования и рейтингования знаний обучающихся, учитывающая сложность и количество контрольных вопросов, а также динамику успеваемости студентов. Разработана интеллектуальная система оценивания знаний обучаемых, обеспечивающая индивидуальную траекторию обучения по одному из двух возможных методов индуктивному или дедуктивному. Разработаны принципы построения, структура, алгоритмы работы и программная реализация ТОК при изучении курса Теория цепей е использованием аппарата нейронных сетей. Проведено экспериментальное исследование предложенных в работе методик и алгоритмов. Реализация полученных результатов. Федеральной целевой программы развития образования на годы. Все работы по программной реализации ТОК проводились при непосредственном участии автора. Структура ТОК. Алгоритм работы интеллектуального тренажера для обучения базовым разделам микроэлектроники. Алгоритм формирования заданий, предназначенных для повышения квалификации специалистов и контроля за этим процессом с точки зрения технологии обучения методам контурных токов и преобразования активных двухполюсников. Способ оценки уровня подготовки специалиста и настройки интеллектуального тренажера на этот уровень, обеспечивающий применение двух технологий представления информации, основанной па индуктивном и дедуктивном методах. Программная реализация разработанных алгоритмов и моделей для решения практических задач обеспечения процесса подготовки специалистов в области технической микроэлектроники. Апробация работы и публикации. Курск, , на международной научной заочной конференции Актуальные вопросы современной техники н технологии Липецк, и на всероссийской межвузовской научнопрактической конференции Актуальные проблемы информатизации, развитие информационной инфраструктуры, технологий и систем Москва, Зеленоград, . Основные результаты диссертационной работы опубликованы в одиннадцати печатных трудах. В том числе одна работа в издании, принадлежащем Перечню, утвержденному ВАК. Без соавторов опубликовано 9 работ. Программные средства. При проведении работы используется объектноориентированный подход. Реализация программной части интеллектуального тренажера проводится на языке МАТЬАВ и 7В 0. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Диссертация изложена на 8 страницах текста, содержит рисунков и 6 таблиц. Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, определена цель работы, приведена спруктура и краткое содержание диссертации. В первой главе рассматривается роль и место интеллектуальных средств обучения в системе обучения, в том числе, на основе с1еатт технологии, а также вопросы, связанные с построением тремажерпообучающего комплекса. Вторая глава посвящена разработке моделей и алгоритмов и построению тренажернообучающего комплекса для обучения в области микроэлектроники.