Методы и средства создания человеко-машинного интерфейса мультимедийных автоматизированных обучающих систем

• Автор: Чигирева, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.13.11, 05.25.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 241 с. : ил.

Содержание
Введение.
1 Обзор методов и средств создания человекомашинных интерфейсов мультимедийных автоматизированных информационных систем

1.1 Особенности АОС, содержащих мультимедиаинформацию.

1.2 Анализ мультимедийной АОС как сложной системы взаимосвязанных объектов

1.3 Анализ процесса разработки АОС и определение ее основных компонентов .

1.4 Анализ понятия информационный ресурс.

1.5 Показатели эффективности мультимедийных АОС

1.6 Постановка задач исследования

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОМУ РАЗДЕЛУ.

2 Анализ и разработка моделей компонентов информационного обеспечения мультимедийных АОС
2.1 Понятие информационной структуры МИ АОС.
2.2 Классификация знаний в АОС и их характеристика.
2.3 Моделирование элемента Учебный материал при разработке МИ
К 2.3.1 Обзор существующих моделей знаний
2.3.2 Анализ структуры предметной области АОС элемента Учебный материал с применением метода комбинаторно упорядоченного моделирования
2.4 Структурная модель управления информационными ресурсами при разработке МИ АОС.
2.5 Модель формирования информационных ресурсов МИ АОС.
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОМУ РАЗДЕЛУ.
3 Разработка моделей МИ АОС на этапе проектирования компонентов системы.
3.1 Выбор структуры АОС.
3.2 Определение объектов АОС.
3.2.1 Классификация компонентов мультимедийных АОС
3.2.2 Определение программных объектов АОС
3.3 Модель выбора схемы компоновки шаблонов представления УЭ для
МИ обучающей подсистемы АОС
3.3.1 Выбор подмножества схем компоновки шаблонов МИ АОС для представления УЭ заданного уровня усвоения
3.3.2 Выбор схем компоновки шаблонов МИ АОС для различных уровней начальной подготовки обучаемых.
3.3.3 Оценка емкостной сложности и трудоемкости реализации альтернативных схем компоновки элементов МИ АОС.
3.4 Модель выбора схемы компоновки шаблонов для МИ подсистемы контроля знаний АОС
3.4.1. Определение характеристик обучаемого
3.5 Выбор управляющего алгоритма
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕМУ РАЗДЕЛУ
4 Реализация методов и средств создания МИ АОС
4.1. Подсистема обучения
4.2. Подсистема контроля знаний.
4.3. Сервисная подсистема проектирования элементов интерфейса для
представления мультимедийной информации АОС.
4.4 Структура базы данных АОС с мультимедийным пользовательским интерфейсом.
4.5 Инструментальные средства разработки мультимедийных АОС
4.5.1 Применение языка ЭНТМЬ для разработки компонентов МИ АОС
4.5.2 Применение специализированных систем разработки мультимедийных приложений для разработки компонентов МИ АОС.
4.6 Экспериментальная проверка результатов создания МИ АОС
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОМУ РАЗДЕЛУ
к Заключение.
Список литературы


Мультимедийные ДОС это класс информационных систем, совмещающих функции обучения, экспертизы и управления, обеспечивающих эффективное манипулирование мультимедиаинформацией 2, , . Такие системы предоставляют возможность не только проводить обучение и тестирование, но и консультировать, адаптировать действия системы к знаниям и умениям конкретного пользователя. Применение мультимедийной технологии при разработке пользовательского интерфейса ДОС позволяет в одном программном продукте объединить различные виды учебной информации, такие как текст, звук, графические изображения, фрагменты видео и анимацию. Рассмотрим информационный процесс взаимодействия человека с компьютером в процессе обучения. Такое взаимодействие осуществляется в двух направлениях. Вопервых, информация передается от человека к компьютеру через интерфейс пользователя, который преобразует информацию, содержащуюся в запросе пользователя в некое внутреннее представление компьютера. Вовторых, информация от компьютера передается через интерфейс пользователя, при этом, информация, источником которой является машина, преобразуется в представление, удобное для восприятия пользователем . Интерфейс пользователя удобно представить состоящим из аудиоканала и визуального канала. Через аудиоканал осуществляется передача аудиоинформации, такой как речь, музыка, команды на ограниченном естественном языке. Через визуальный канал передается текст, графические изображения, фрагменты видео и анимации. Этот канал является наиболее информативным и быстродействующим с точки зрения процесса обучения. Очевидно, что если информация об одном объекте передается одновременно по различным каналам, то она лучше и быстрее усваивается. То есть определение какоголибо предмета или явления будет воспринято наиболее полно, если их описание сопровождать демонстрацией изображения, а пользователь при этом может изменять параметры или начальные условия. Кроме того, передача больших объемов информации по одному каналу вызывает быстрое утомление и притупление внимания. Использование в учебном диалоге человек компьютер разнообразных средств общения и представления информации позволяет существенно снизить утомляемость путем переключения деятельности с одного анализатора на другой, сократить время работы с компьютером, облегчить работу органов зрения, давая им отдых от текста . АОС. Далее в работе для обозначения такого типа представления мультимедийного интерфейса АОС будем использовать аббревиатуру МИ АОС. Таким образом, проведенный анализ свойств пользовательского интерфейса мультимедийных АОС показал, что основным отличительным признаком такого рода обучающих систем является наличие различных форм представления информации в системе и форм взаимодействия системы с пользователем. Это связано с особенностями организации эффективного процесса обучения с помощью АОС. Например, человек через слух запоминает , через визуальное восприятие , через слух и визуальное восприятие , . Ориентируясь на результаты исследования группы i Массачусетского технологического института, использование технологии мультимедиа в обучающих системах увеличивает обучаемость в раза, а способность к запоминанию со средних до . Это достигается за счет комбинированного воздействия разнообразной аудио и визуальной информации, а также, за счет использования интеракгивных компонентов, позволяющих вовлечь учащегося в активные действия в процессе изучения. Указанное дает возможность сделать вывод, что мультимедийные АОС позволяют повысить эффективность процесса обучения за счет оптимизации структуры информации и комбинации различных способов ее представления, а также средств контроля и оценки процесса усвоения знаний и приобретения навыков. Поэтому на данном этапе развития информационных технологий и вычислительной техники при необходимости разработки и использования компьютерных средств обучения целесообразным является применение графикоанимационного интерфейса. При этом необходимо руководствоваться проектом отраслевого стандарта Информационная технология. Сертификация средств и систем в сфере информатизации.