Технология разработки экспертно-обучающих систем, ориентированных на обучение точным дисциплинам

• Автор: Аксенов, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава. Обзор литературы по теме исследования

1.1 Теоретические основы процесса обучения.

1.1.1 Обучение как вид деятельности

1.1.2 Уровни усвоения знаний.

1.1.3 Деятельностный подход к обучению

1.1.4 Дидактические принципы компьютерного обучения.

1.1.5 Обратная связь

1.2 Классификация обучающих систем

1.2.1 Классификация, предложенная П.Брусиловским

1.2.2 Инструментальные оболочки и конечные курсы
1.3 Анализ известных обучающих систем.
Глава 2. Символьные преобразования математических выражений
2.1 Внутреннее представление математических выражений.
2.2 Стандартный вид бинарных деревьев.
2.3 Неформальное описание алгоритма символьных преобразований
2.4 Требования к алгоритму символьных преобразований
2.5 Алгоритм символьных преобразований
Глава 3. Принципы разработки обучающих систем
3.1 Структура ЭОС .
3.2 Хранилище объектов предметной области.
3.3 Продукционная база знаний.
3.4 Грамматика для генерации заданий
3.5 Генератор заданий.
3.6 Шаблоны заданий.
Заключение
Библиография


Каждый раздел главы соответствует одному из компонентов системы, при этом каждый раздел содержит теоретический материал, на основе которого строился данный компонент, а также описание программной реализации данного компонента в виде диаграмм UML (Unified modeling language -Унифицированный язык моделирования) и их неформального текстового описания. В заключении сформулированы основные результаты, а также возможные пути дальнейшего развития разработанных методик. Глава 1. Обучение - это целенаправленный процесс, осуществляемый путем внешнего управления познавательной деятельностью учащегося и ведущий к образованию и развитию познавательных сил ученика [Б1]. В приведенном определении, на наш взгляд, можно выделить две ключевые фразы, характеризующие процесс обучения: познавательная деятельность и внешнее управление. Потребность. Все действия и поступки человека определяются его потребностями. Потребности выступают в качестве источника активности человека. Мотив. То, ради чего совершается действие, называют мотивом. Мотив является побуждающей силой деятельности. Цель и подцели. То, для чего осуществляется деятельность, или то, что является ее желаемым результатом, называют целью деятельности. Задачи. Действия. Операции. Продукт деятельности. Как правило, к определенной деятельности человека побуждает совокупность мотивов, которые могут быть и противоречивыми. Эту совокупность называют мотивацией. При этом мотив может осознаваться ясно, а может и не осознаваться вовсе. Каждый мотив обусловливается своей потребностью. В отличие от мотива, цель, как правило, осознается. Цель может достигаться не сразу, а поэтапно, расчленяясь на подцели. Таким образом, прежде чем осуществлять деятельность, человеку необходимо разобраться в ситуации, то есть сформировать ориентировочную основу деятельности. Соотнесение каждой подцели и конкретных условий ее достижения образует задачи, которые решаются по мере осуществления деятельности. По сути дела, решение задач является механизмом осуществления деятельности. Это решение осуществляется с помощью действий, которые также выполняются в определенных условиях, то есть имеют свою ориентировочную основу. Действия осуществляются с помощью операций, представляющих собой способ выполнения действий. Операции характеризуют техническую сторону выполнения действий. В результате выполнения действий, предусмотренных деятельностью, возникают ее продукты [Г1, М2, Л1, Э1]. Учебная деятельность проектируется и организуется не субъектом деятельности, а другим человеком - обучающим. Цель учебной деятельности также задается обучающим и может быть неизвестна обучаемому. Продукты учебной деятельности - изменения в самом субъекте обучения (в процессе обучения обучаемый изменяет себя). Учебная деятельность осуществляется посредством решения задач. Под учебной задачей понимают любую задачу, предъявляемую обучаемому и направленную на достижение учебных целей. В учебной задаче утилитарное значение имеет не ответ (единственное требование к нему быть правильным), а процесс его получения. Потребность в учебной деятельности, как правило, опосредована (чаще учеба детей нужна их родителям, а не самим детям). У обучаемых часто отсутствует или слабо выражена мотивация. Основным в учебной деятельности считают усвоение знаний. Процесс усвоения знаний, согласно положениям Н. Ф.Талызиной и П. И.И. Ильясов выделяет три вида действий, связанных с усвоением знаний: восприятие и декодирование информации, обработка и уяснение информации, фиксация обработанной и уясненной информации. При обработке информации осуществляются ее категоризация, соотнесение, обобщение, группировка и т. При фиксации (включении во внутреннюю когнитивную структуру) происходит переход к знаковым системам естественных и искусственных языков, форма которых не связана с информацией, а также к изобразительным знакам, соответствующим информации. Первая группа операций соответствует обработке информации в кратковременной памяти обучаемого, вторая — переносу и хранению в долговременной памяти, то есть запоминанию [И1].