Модель обучаемого как средство управления сеансом работы пользователя компьютерной обучающей системы

• Автор: Тулова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 235 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ОБУЧАЕМОГО.

1.1. Проблема управления сеансом обучения в компьютерных обучающих системах

1.2. Модели обучаемого в интеллектуальных обучающих системах и тренажерных комплексах

1.3. Архитектура модели обучаемого и способы ее реализации

1.4. Средства построения моделей обучаемого

1.5. Постановка задач диссертации

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ОБУЧАЕМОГО

2.1. Модель представления предметных знаний обучаемого.

2.2. Факторы, влияющие на процесс формирования знаний
2.2.1. Комплексы характеристик, составляющих ПФК МО
2.2.2. Модель ПФС на основе оценок сырой и нормализованной шкал
2.3. Модель ПФС на основе нечетких множеств
2.3.1. Определение терммножеств характеристик модели обучаемого.
2.3.2. Применение модели обучаемого для построения кластерных моделей.
2.4. Оценка чувствительности характеристик модели ПФС
Выводы к главе 2.
ГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ СЦЕНАРИЕМ ОБУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ МОДЕЛИ ОБУЧАЕМОГО.
3.1. Состав блока управления сценарием обучения
3.2. Параметры сценария для управления сеансом КОС
3.2.1. Параметры стилевой настройки сценария обучения.
3.2.2. Временные параметры настройки сценария обучения
3.2.3. Дидактические параметры настройки сценария обучения
3.3. Алгоритм управления сеансом обучения.
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВУХКОМПО IIЮЙ МОДЕЛИ ОБУЧАЕМОГО
4.1. Базы данных программного комплекса
4.1.1. Общая структура БД.
4.1.2. БД модуля психофизиологической поддержки.
4.1.3. БД модели знаний.
4.1.4. БД пользователей.
4.2. Пользовательский уровень представления комплекса поддержки психофизиологического компонента МО.
4.2.1. Создание и редактирование тестовых методик
4.2.2. Результаты тестирования
Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Необходимо поддерживать усвоение изучаемой информации на максимальном уровне, с тем, чтобы уменьшить время работы обучаемого за компьютером и предотвратить стрессовые ситуации. Таким образом, повышаются требования к организации каждого отдельного сеанса обучения. Одной из первых отечественных публикаций, рассматривающей процесс обучения как управление сложной системой, является работа профессора Л. А. Растригина [2]. В этом случае в качестве объекта управления рассматривается обучаемый, а в роли управляющего устройства - некоторая сущность, оказывающая корректирующее воздействие, прямое или опосредованное, на состояние знаний обучаемого. Функция формирования управляющего (корректирующего) воздействия может реализовываться человеком-п ре подавателем, а в его отсутствие - КСО. Обучаемый отличается чертами, присущими сложному объекту управления [3]. Отсутствует математическое описание обучаемого. Не существует объективных количественных критериев оценки успешности процесса усвоения знаний []. Однако применение методов теории управления к процессу обучения возможно лишь при формализации объекта обучения []. Индивидуальность процесса усвоения знаний служит причиной стохастичности поведения обучаемого. Один и тот же учебный материал, представленный разным студентам, даже с одним уровнем знаний, может оказать неодинаковое обучающее воздействие. Нетерпимость" к управлению проявляется в том случае, когда цель управления не согласована с собственными целями обучаемого. Гак, если в условиях высокой учебной нагрузки студенту нужно усвоить необходимый материал за минимально возможное время, а КСО ориентировано на передачу максимальной информации за неопределенный срок, трудно рассчитывать, что действительное поведение обучаемого совпадет с ожидаемым. Нестационарность сложного объекта управления выражается в дрейфе характеристик обучаемого. Один и тот же студент может проявлять разные способности к восприятию материалу даже в пределах одного сеанса. За более значительный промежуток времени состояние обучаемого может "уплыть" настолько, что сама вероятность усвоения знаний сведется к нулю. Указанные свойства обучаемого свидетельствуют о необходимости создания модели обучаемого (МО). Только с помощью модели объекта можно построить управление, переводящее сложный объект в требуемое (целевое) состояние. Без модели процесс управления можно организовать лишь методом проб и ошибок, что неприемлемо при управлении сложным объектом, так как требует слишком больших затрат времени и заставляет "дергать" объект ошибочными действиями (шагами). Под моделью объекта (обучаемого) понимают зависимость, связывающую состояние объекта с его входами -управляемым и неуправляемым. Структура МО, как модели объекта управления, может быть различной в зависимости от целей управления. Эти характеристики находятся во взаимной зависимости (рис. Рис. Схематичное представление обучаемого в сеансе обучения. Задачей компьютерной обучающей системы (КОС), работающей с обучаемым, представленным такой схемой, является приближение текущего уровня знаний обучаемого к искомому уровню в условиях, ограниченных его характером и способностями к восприятию информации. Выполнение этой задачи позволит выполнить главное требование к современным КОС -обеспечивать максимальную степень индивидуализации процесса обучения, т. Так как обучаемый всегда является сложным объектом, точной априорной модели которого не существует, то без адаптации невозможно построение эффективного управления данным объектом. Под адаптацией в теории управления понимают "процесс изменения параметров структуры системы, а возможно, и управляющих воздействий, на основе текущей информации с целью достижения определенного, обычно оптимального состояния системы при начальной неопределенности и изменяющихся условиях работы" [2]. Применяя это определение к процессу обучения в КОС, следует адаптировать обучающее воздействие, оказываемое КОС на обучаемого в каждом сеансе, к текущему состоянию обучаемого. Информацию о текущем состоянии обучаемого КОС может получить из специально организованных для этого тестирований. Таким образом, выделяются следующие элементы КОС (рис.