Автоматизация проектирования программных игровых обучающих систем на основе алгебраического анализа

• Автор: Гучапшева, Агнесса Хусейновна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Автоматизированные средства обучения,

использующие игровые элементы

1.1. Цели и задачи автоматизированных средств

обучения на современном этапе.

1.2. Особенности использования автоматизированного игрового обучения

1.3. Краткая классификация игровых

обучающих систем

1.4. Проблемы создания игровых автоматизированных обучающих систем с адаптивными сценариями и элементами искусственного интеллекта

Основные результаты

Глава 2. Исследование автоматизированных
обучающих игр на основе алгебраических систем.
2.1. Цель и принципы функционирования сценариев автоматизированных обучающих деловых игр
2.2. Базовый алгоритм композиции сценариев.
2.3. Алгебра для описания и анализа сценариев
2.4. Свойства операций и отношений алгебраической системы, влияющие на структурность
и оптимизацию сценариев
2.5. Модели предметной области и обучаемого
2.6. Исследование надежности элементов автоматизированных обучающих игр.
2.7. Автоматизация проектирования обучающих игр на основе алгсб
раических систем
Основные результаты
Глава 3. Адаптивные обучающие игры,
ориентированные на продукционные системы
3.1. Постановка задачи создания адаптивных автоматизированных игр на основе продукций
3.2. Автоматизация проектирования моделей
предметной области и обучаемого
3.3. Автоматизация построения сценариев
игрового обучения
3.4. Адаптивные сценарии обучения
3.5. Игровые системы обучения, использующие алгебраический метаязык для управления продукциями
3.6.Использованис семантической метрики для планирования содержательной части обучения.
3.7. Вопросы практического программирования
элементов концепции игрового обучения.
Основные результаты.
Глава 4. Игровая автоматизированная обучающая система для освоения навыков объектноориентированного программирования в алгоритмическом языке Сн
4.1. Требования, предъявляемые к игровой
автоматизированной обучающей системе
4.2. Формирование моделей предметной области и обучающегося для игровой автоматизированной обучающей системы ЕБСООР V. 1.
4.3. Проектирование сценария обучения,
ориентированного на методику обучения языку С.
4.4. Алгоритмы работы с базой данных в ИАОС
г ЕБСООРу. 1
4.5. Основные программнотехнические характеристики ИАОС
ЕБСООР V. 1.
Основные результаты.
Заключение.
Основные обозначения и сокращения
Список литературы


В заключении приводится обобщение основных результатов диссертационной работы. Разработанные в диссертации теоретические положения внедрены в учебный процесс Кабардино-Балкарского института бизнеса, а также в учебный процесс Рязанской государственной радиотехнической академии. По теме диссертации сделаны два доклада на УШ-ой Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов академии "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании НИТ-, г. Рязань, г; доклад на -ой региональной научной конференции молодых ученых и студентов, г. Армавир, г. Всероссийской научно-технической конференции "Влияние новых технологий на развитие регионов", февраля г. Москва; доклад на -ой Международной научно-технической конференции “Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций”, г. Рязань, - ноября г. Рязанской государственной радиотехнической академии. По результатам диссертации опубликовано печатных работ. Глава 1. ИАОС), использующие в своей основе деловые или конструктивные игры. АОС относятся к классу систем, ориентированных на некоторый отдельный учебный курс[,]. Чаще всего они содержат весьма ограниченный теоретический материал, разделенный на тематические параграфы и выдаваемый обучающемуся в качестве справочного материала на первом этапе учебы. Основным источником знаний в этом случае все равно являются аудиторные лекции и учебные пособия в твердой копии. Каждая тема АУК [] сопровождается электронным вопросником с множественным выбором ответов. Как показала широкая практика работы с такими системами, они могут иметь эффект только в комплексе со специальными методиками преподавания дисциплин [, , ,0]. ТОК [,,,] обычно включают в себя основные компоненты АОС, но главной их составляющей является близкая к игровой основа. Такие системы не всегда принимают форму тренажера (например, обучения управлению летательным аппаратом), но всегда базируются на моделировании предметной области в ее динамике (например, работа на рынке интеллектуальной собственности). Недостатком таких систем являются ограничения, накладываемые на предметные области: они должны иметь явную практическую направленность и быть основаны на оперативном принятии решений. Электронные лабораторные практикумы []- наиболее распространенный класс автоматизированных средств обучения. Важное положительное качество таких систем - замена реального дорогостоящего оборудования при его изучении компьютерной программой. Однако, кроме узкой направленности систем этого класса, их недостатком является тот факт, что никакая достаточно сложная модель не может полностью заменить реального лабораторного оборудования. Тестирующие программы [,] располагают весьма серьезным набором методик тестирования и оценки уже полученных ранее знаний, как правило, основанных на статистической теории. Здесь оценивается не только индивидуальный уровень знаний тестируемого, но и его относительное место по отношению к среднему уровню группы тестируемых, а также выдаются диаграммы по отдельным составляющим уровня подготовки обучающихся. Выделять такие системы в отдельный класс является целесообразным, поскольку сложность их проектирования и явно лицензионная направленность требуют от их разработчиков весьма трудоемкой и наукоемкой работы. В то же время, в этих системах нельзя до конца объективно оценить индивидуальность контролируемого и причину его возможных ошибок. ИАОС - наиболее современные программы обучения [,,4,], вобравшие в себя опыт выше перечисленных систем. Игровая форма обучения всегда использует комплексный подход, в котором сочетаются использование теоретических и практических навыков, а также индивидуального и коллективного тестирования. Явный плюс такого подхода в том, что обучение происходит в большей части на подсознательном уровне, а усвоение теории, практики и процесс тестирования происходят практически одновременно в процессе игры. Схема соответствия основным задачам, решаемых перечисленными классами систем приведена на рис.