Программные средства построения систем поддержки обучения решению задач

• Автор: Редькина, Александра Васильевна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1. Инструментальные средства поддержки систем обучения.

1.1. Анализ основных характеристик систем поддержки обучения

1.2. Тенденции развития информационных систем и подходы к построению инструментальных средств поддержки систем обучения

1.3. Выводы.

2. Анализ предметной области и инструментальных средств поддержки систем обучения решению задач
2.1. Дерево функций инструментальных средств систем поддержки обучения решению задач

2.2. Стратегия использования инструментальных средств

систем поддержки обучения решению задач.

2.3. Формализация процесса представления решения задач

2.4. Формализация процесса проверки корректности решения задач.
2.5. Выводы.
3. Разработка архитектуры инструментальных средств поддержки систем обучения решению задач
3.1. Взаимодействие инструментальных средств поддержки в обучении решению задач с системой управления обучением.
3.2. Функциональная модель инструментальной среды.
3.3. Архитектура инструментальных средств поддержки в обучении решению задач.
3.4. Разработка структуры базы знаний.
3.5. Выводы.
4. Экспериментальные исследования построения
инструментальных средств поддержки обучения решению
4.1. Инструментальная среда i
4.2. Интеграция инструментальной среды Vi в систему управления обучением .
4.3. Выводы
Основные результаты НО
Список использованных источников


Во второй главе изложены предлагаемые автором подходы к решению поставленных задач. Анализ предметной области показал влияние специфических особенностей изучаемых дисциплин на конфигурацию программного инструментария для реализации систем обучения решению задач, выявлены базовые и проблемно-ориентированные компоненты инструментальных средств и их взаимосвязь и логическая совместимость. Предложена стратегия использования инструментальных средств поддержки в обучении решению задач, инвариантная к изучаемой дисциплине, отличающаяся свойством динамической адаптации к уровню знаний обучаемого. Рассмотрены способы, позволяющие пользователям предъявить решение задач в инструментальную среду, а также стратегии проверки корректности представленных решений. В третьей главе разрабатывается функциональная модель и архитектура инструментальной средств поддержки в построении систем обучения решению задач, способная перестраивается под требования предметной области. Необходимость единой централизованной стратегии поддержки процесса обучения и децентрализованный характер оказания поддержки в обучении решению задач требует гибких подходов к построению систем. Выполнение специфических компонент в виде сервисов позволяет разрабатывать и тестировать их независимо друг от друга, обеспечивает гибкие механизмы адаптации системы к вновь появляющимся задачам. Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям методов построения распределенных инструментальных средств поддержки обучения решению задач, созданного на основе предложенных в работе средств и методов. Рассматривается локальная версии инструментальной среды «Algorithm», реализующая проблемно-ориентированную составляющую архитектуры инструментальных средств. Апробация среды «Algorithm» показала эффективность применения в учебном процессе инструментальных средств, позволяющих поддерживать обучение решению задач. Программирование». В курс «Программирование» интегрирована инструментальная среда «GraphView», имеющая функциональные возможности, схожие с тематическим редактором инструментальных средств поддержки в решении задач. Исследование методов взаимодействия этих систем показали, что разработка проблемно-ориентированных компонент, основанных на сервисах, позволит упростить разработку про-фаммного обеспечения за счет выявления общих принципов взаимодействия и построения подобных систем. В заключении формулируются основные результаты работы. Приложения содержат акты о внедрении, алгоритмы поддержки процесса обучения основам алгоритмизации по этапам, фрагменты профамм, разработанных для экспериментальных исследований инструментальной поддержки в обучении решению задач. Инструментальные программные средства - это программы, которые используются в ходе разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ. Инструментальные программные средства поддержки разработчика могут использоваться на всех этапах жизненного цикла систем обучения. Информационная обучающая система - это система, обеспечивающая сбор, хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации для поддержки учебного процесса. Среди информационных систем, используемых в настоящее время для построения систем поддержки обучения, можно выделить два направления, обеспечивающих различные стороны образовательного процесса (рисунок 1. Первое направление это традиционные платформы электронного обучения, или системы управления обучснисм(ЬМ8 - Learning Management Systems), которые позволяют создавать системы, поддерживающие обучение декларативной части знания, предоставляя пользователям-преподавателям возможность для публикации учебных курсов и управления ими, а пользователям-обучаемым - для получения новых сведений. Они решают общие проблемы различных дисциплин. Для решения проблем обучения процедурной части знания служит второе направление - это системы, обеспечивающие интерактивную поддержку в решении задач по конкретной дисциплине, или тренажеры, построение которых определяется предметной областью.