Модели, методы и инструментальные средства интерактивного контроля выполнения многошаговых учебных заданий

• Автор: Садчиков, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧЕ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ И УСВОЕНИЯ НАВЫКОВ

1.1. Использование компьютерных систем в образовании

1.1.1. Автоматизация управления образовательной деятельностью учебного заведения

1.1.2. Обзор компьютерных систем обучения и контроля результатов обучения.

1.2. Анализ предлагаемых траекторий проверки выполнения заданий.

1.3. Цели компьютеризации учебного процесса.

1.3.1. Оценка качества программных средств образовательного назначения

1.3.2. О подходах к оцениванию трудоемких многошаговых заданий

1.4. Постановка задачи. Проблемы контроля навыков и предложения но их решению.

2. МОДЕЛИ ОБЛАСТИ ОБУЧЕНИЯ В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ И НАВЫКОВ.

2.1. Математические основы анализа схем контроля
2.2. Модели и методы анализа предлагаемых траекторий проверки выполнения учебных заданий.
2.2.1. Получение сводного графа выполнения задания
2.2.2. Разработка контролирующей системы на основе предложенного графа контроля
2.3. Модель студента в диалоговых многошаговых системах решения задачи
2.3.1. Категории действий и данных правильные, разрешенные, ошибочные, неразрешенные .
2.4. Выводы по главе
3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА
3.1. Интерактивная среда построения схем решения и вычисления их характеристик.
3.1.1. Основные возможности системы.
3.1.2. Архитектура системы и разработка алгоритмов вычисления основных числовых характеристик.
3.1.3. Пример работы с системой.
3.2. Общая архитектура прикладной системы контроля
3.3. Применение открытого и скрытого контроля процесса решения в комплексе по математическому программированию.
3.3.1. Понятия действий и данных
3.3.2. Анализ графов схем выполнения задания и контроля.
3.3.3. Выделение состояний, множеств действий и данных в комплексах по математическому программированию.
3.3.4. Комплексы контролирующих и обучающих компьютерных программ по курсу Методы оптимизации.
3.4. Выводы по главе.
4. ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСА.
4.1. Анализ результатов использования компьютерного контроля.
4.1.1. Сравнение результатов компьютерного и традиционного контроля
4.1.2. Анализ использования различных способов автоматического оценивания выполненных заданий
4.1.3. Проверка качества интерактивных заданий анализ дискриминативности шагов, заданий, вариантов
4.1.4. Анализ временных затрат на проведение контрольных мероприятий
4.2. Анализ характеристик графа контроля
4.2.1. Возможность описания предложенным способом требуемых схем выполнения заданий
4.2.2. Анализ числовых характеристик
4.3. Развитие набора компьютерных комплексов по математическому
программированию
4.3Л. Внедрение комплексов учебный процесс
4.3.2. Использование комплекса различными группами студентов
4.3.3. Примеры диалогового решения задач
4.3.4. Анализ использования студентами средств автоматизированного контроля.
4.4. Предполагаемое дальнейшее развитие.
4.5. Использование математического аппарата исследования характеристик графов схем решения для анализа программ дисциплин и учебных планов
4.5.1. Математические и методические основы для решения других задач педагогики
4.5.2. Задача формирования программы учебной дисциплины.
4.5.3. Задача доказательства соответствия учебного плана стандарту
4.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Программы обработки регистрации результатов обучения, то есть аттестационные программы предлагают различные способы контроля усвоения материала. Наиболее распространенным является тестирование. Используются и другие способы см. В каждом конкретном случае это может быть преимуществом или недостатком. При этом компьютер фиксирует действия человека. В настоящее время невозможен полный анализ рукописного решения или решения, набранного на компьютере, на естественном языке с включением формальных языков например, математических формул. В настоящее время насчитываются тысячи компьютерных учебных программ по разным дисциплинам. В исследованиях предлагаются различные попытки определить виды систем, используемых для обучения, также можно отметить, что современные средства для обучения часто представляют собой интегрированные комплексы 5. Термин компьютерный учебник часто используется как в очень узком смысле электронная версия книги , так и в широком многофункциональная система для обучения. В состав большого компьютерного учебника могут входить программы компоненты других типов это демонстрирующие программы, различные тренажры, средства контроля знаний. Дополнительно может быть предусмотрена возможность накопления разнообразных статистических данных, с помощью которых молено провести оценку параметров процесса обучения. Компьютерные учебники по своей природе интерактивны обучаемый находится в постоянном взаимодействии с учебником это постоянный контроль прохождения через статистику просмотренных на экране разделов и усвоения через результаты контрольных мероприятий материала, возможность получения подсказок или другой помощи, например, при затруднениях с решением задач. Наиболее часто встречающийся компонент компьютерного учебника это средство для передачи теоретических знаний и практических примеров электронная книга. Электронная иллюстрированная книга Под электронными иллюстрированными книгами будем подразумевать гипертекстовые и мультимедийные компьютерные программыучебники к этому значению близок английский термин x. Данные системы обычно состоят из средств наполнения содержания и просмотра рис. К ним можно отнести компьютерные системы Дизайнер курсов , ЛИНЕАЛ , . Очень близки к данному классу справочные системы 5. О 0. Рис. При добавлении новых тем и разделов программное обеспечение не изменяется рис. Vi , где V объем затрат на разработку. Самые первые компьютерные учебники просто повторяли книгу в электронном представлении. Однако если обычная книга предполагает последовательное ознакомление с материалом, то в гипертекстовом учебнике благодаря перекрстным ссылкам дополнительно появляется возможность более удобной навигации в массиве текстовой информации. В средствах просмотра существует гибкая система поиска нужной информации обеспечивается быстрый поиск информации, возврат к предыдущим фрагментам, закладки и тому подобные полезные функции. Подобные учебники сопровождаются многофункциональными средствами для преподавателя, помогающими в разработке новых курсов. Например, если предметную область разбить на множество фактовутверждений, которые могут сопровождаться примерами, доказательствами, списком литературы или любым другим необходимым материалом, то система может помочь решить вопрос с организацией их взаимосвязи . Рис. С развитием компьютерных технологий стало возможно использовать в обучающих программах разнообразные способы представления учебного материала. Желательно использовать более эргономичные формы преподнесения основного учебного материала, чем просто текст или гипертекст графику, звук, видео, анимацию мультимедиа , 7. Во многих мультимедийных учебниках основным источником передачи информации являются видеофильмы, а работа над уроком состоит в прослушивании живых иллюстрированных лекций , темп подачи материала может регулироваться. Таким образом, в электронной книге может быть достигнуто сочетание традиционных некомпыотерных средств обучения книга, лекция, кинофильм, звукозапись с новыми возможностями, предоставляемыми компьютерами интерактивность, гибкость, настройка, многообразие, дешевизна тиражирования.