Обзор существующих автоматизированных обучающих систем

Сегодня программные технологии успешно применяются в различных сферах бизнеса. В том числе и в обучении. Такие технологии используются для передачи учебного материала студенту и проверки степени его владения этим материалом.

В настоящее время существует огромное множество различных автоматизированных обучающих систем, которые охватывают различные предметные области, и призваны решать задачи обучения на различных этапах жизни человека — от начальных классов средней школы до процесса обучения в высших учебных заведениях. Но к сожалению некоторые программы имеют крайне ограниченные функциональные возможности и не позволяют в полной мере усвоить обучаемым преподносимый материал, а в некоторых случаях вообще дискредитируют саму идею АОС на базе персональных ЭВМ. В этом плане важно взаимодействие различных программ между собой, так как от этого зависит качество работы.

1. Дистанционное обучение

1.1 Сущность дистанционного обучения

Дистанционное обучение — это одна из форм обучения. Информационные технологии в ДО являются ведущим средством.

В связи с интенсивным развитием информационных технологий, и особенно Интернет-технологий, проблема развития дистанционного обучения приобретает особое значение. Дистанционное (дистанционное) обучение — это способ обучения на расстоянии, при котором преподаватель и обучаемые физически находятся в различных местах. Исторически, дистанционное обучение означало заочное обучение. Однако теперь это образовательный инструмент, использующий аудио, видео, Интернет и спутниковые каналы связи.

Дистанционное образование тесно связанно с дистанционным обучением. Принято считать, что дистанционное образование — это процесс передачи знаний (за него ответственен преподаватель и школа), а дистанционное обучение — это процесс получения знаний (за него ответственен ученик).

По способу получения учебной информации различают: синхронные учебные системы (системы on-line, в реальном времени), асинхронные системы (системы off-line),смешанные системы. Синхронные системы подразумевают одновременное участие обучаемых и преподавателя в процессе обучения. К таким системам относятся: web-чат, ICQ, IRC (Internet Relay Chat), интерактивное TV, web-телефония, телеконференции NetMeeting, Telnet.

Асинхронные системы не требуют одновременного участия обучаемого и преподавателя. Обучаемый сам выбирает время и план занятий. К таким системам в дистанционном образовании относятся курсы на основе печатных материалов, аудио/видео кассетах, дискетах, CD-ROM, электронной почте, web-страницах, FTP, web-форумах (электронная доска объявлений), Гостевых книгах, Телеконференции Usenet (подписка на группы новостей).

4 стр., 1816 слов

» Достоинства и недостатки дистанционного обучения»

... Достоинства дистанционного обучения: 1. Технологичность. Обучение с использованием современных программных и технических средств: пакет программ Office и программы, представленные операционной системой Macintosh, Интернет и электронная почта. Все это делает дистанционное образование более эффективным. Новые технологии ...

Смешанные системы, использующие элементы как синхронных, так и асинхронных систем. По технической основе передачи данных можно выделить следующие формы дистанционного обучения:

1).

рассылка печатных материалов по почте (характерное для традиционного заочного обучения);

2).

рассылка аудио- и видео- кассет, дискет, CD-ROM;

3).

средствами аудио графики (интерактивные доски, а также учебное кино, радио, телевидение);

4).

через интерактивное Web TV и видео конференции;

5).

через телеконференции Usenet, IRC.

6).

через электронную почту и листы (списки) рассылки;

7)через web-страницы;

8).

через чат, web-форум и гостевую книгу.

В последнее время Интернет активно вытеснил другие формы дистанционного обучения. Это связано с тремя обстоятельствами:

1).

Техническое развитие интернет-технологий, позволяющих более дешевыми и удобными средствами имитировать любую учебную модель;

2).

Простота подключения к сети интернет,

3).

Относительно низкая стоимость подключения.

С помощью дистанционного обучения наиболее эффективно решаются следующие задачи: познакомить учителей из регионов с опытом и разработками ведущих специалистов страны в области новых технологий в образовании. И тогда эти учителя смогут передать приобретенные знания, разработки и опыт своим непосредственным ученикам. Кроме того, вам не придется выезжать за пределы своего города или даже из школ — лучшие учителя сами придут к ним через общение через Интернет. Это значительно ускорит передачу передового опыта и значительно расширит рамки его распространения и внедрения в образовательный процесс.

Для получения оптимальных результатов дистанционного обучения важны следующие факторы и условия: наличие современной компьютерной базы и хорошего доступа к интернету у потенциальных дистанцинных учеников, наличие у дистанционных учителей хороших образовательных ресурсов и опыта дистанционного образования, хорошей подготовки дистанционных уроков, наличие подготовленных локальных координаторов, систематическое проведение дистанционных занятий, моральное и материальное стимулирование дистанционной деятельности.

1.2 Автоматизированные обучающие системы

АОС — это совокупность технических, программно-алгоритмических, лингвистических и информационно-методических средств, связанных в единое целое. Предназначенных для автоматизации обучающего диалога. Поиска и обработки учебной информации.

Автоматизированные обучающие системы — (АОС), комплекс технического, учебно-методического, лингвистического, программного и организационного обеспечений на базе ЭВМ, предназначенный для индивидуализации обучения[1].

6 стр., 2721 слов

Автоматизированная обучающая система «Программирование»

... сред и инструментальных средств [13]. Цель: создать автоматизированную обучающую систему по дисциплине «Программирование» для студентов ВУЗов. Задачи: 1. Изучить и проанализировать предметную область. 2. ... 1.1 В данной курсовой работе требуется автоматизировать процесс обучения студентов по дисциплине «Программирование». Для описания предметной области воспользуемся диаграммой IDEF0, составленной ...

Автоматизированные Обучающие Системы (АОС) представляют собой программно-технические комплексы, включающие в себя методическую, учебную и организационную поддержку процесса обучения, проводимого на базе информационных технологий. Сегодня дистанционное обучение стало популярной формой обучения.

Современные технологии позволяют организовывать дистанционное обучение на основе Автоматизированных Обучающих Систем (систем управления обучением) и(или) Автоматизированных Обучающих Курсов.

Автоматизированные Обучающие Системы (АОС) представляют собой программно-технические комплексы, включающие в себя методическую, учебную и организационную поддержку процесса обучения, проводимого на базе информационных технологий.

1.3 Основные типы автоматизированных обучающих систем и их задачи

Автоматизированные обучающие системы бывают нескольких типов: информационные, справочные, контрольные, обучающие, комбинированные. Некоторые АОС предназначены для работы с т.н. «отдельными элементами обучения» (они способствуют усвоению отдельных тем, текстов, проч.); другие представляют собой автоматизированные учебные курсы (АУК).

Одни АОС «способны» контролировать знания учащихся, другие содержат в себе элементы «учебного тренажа», третьи помогают овладению новым учебным материалом, четвертые предназначены для того, чтобы стимулировать интерес учащихся к изучаемому предмету.

Эффективность АОС во многом зависит от их содержательней стороны. Конкретно: от логической стройности, непротиворечивости, однозначности, доступности, точности, простоты изложения, валидности исходной информации; от наличия иллюстративно-графического (портреты известных философов, графики, диаграммы, гистограммы, таблицы, схемы, проч.) и справочного материала («компьютерные энциклопедии, тезаурусы, информационные и библиографические обзоры, фото-видео-звуковые «архивы»), др

В общем случае, в рамках автоматизированных обучающих систем могут решаться следующие задачи:

  • задачи, связанные с регистрацией и статистическим анализом показателей усвоения учебного материала: определение времени решения задач, определение общего числа ошибок и т.д. К этой же группе относятся и задачи управления учебной деятельностью;
  • задачи, связанные с проверкой уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей и мотиваций;
  • задачи АОС, связанные с подготовкой и предъявлением учебного материала, адаптацией материала по уровням сложности, подготовкой динамических иллюстраций, контрольных заданий, лабораторных работ, самостоятельных работ учащихся;
  • задачи администрирования системы, доставки учебного материала на рабочие станции и задачи обратной связи с обучаемым. [2]

2. Сущность автоматизированный обучающих систем

2.1 АОС без обратной связи

Известно, что любая программа представляет собой набор алгоритмов (компонентов), которые взаимодействия между собой решают поставленную задачу. При этом программа будет являться программной системой [8], если она представляет собой совокупность взаимосвязанных компонентов, каждый из которых выполняет вполне определенные функции. В целом любую обучающую программу можно рассматривать как программную систему, поскольку она обязательно содержит компонент пользовательского интерфейса и компонент, реализующий предложенную методологию. Любой AOS будет автоматизированной обучающей системой, поскольку, во-вторых, ряд действий, таких как просмотр информации или анализ правильного ответа, выполняется без вмешательства человека. Каждый AOS имеет определенную структуру, основанную на группе элементов, которая указывает на связи между ними и дает представление о системе в целом. Таким образом, структуру системы можно охарактеризовать имеющимися в ней типами подключений.

22 стр., 10973 слов

Методика производственного обучения

... методика производственного обучения". Целями выполнения курсового проекта является обобщение и закрепление методических знаний и умений при углубленном изучении вопросов проектирования учебного занятия профессионального обучения, а также формирование умений самостоятельной работы ... в качестве обратного провода сети заземления трубопроводов санитарно-технических систем, металлических конструкций, ...

На основе проведенного анализа можно сделать вывод, что каждая обучающая система имеет четко выраженную структуру, и эти структуры можно классифицировать следующим образом: Функции этой категории применяются при различных инженерных и научных расчетах. Эти функции входят в настройку Пакет анализа.

Рис 1. Классификация структурного построения АОС

По структурным признакам взаимодействия обучающей системы с пользователем АОС подразделяются на два базовых класса (рис.1): разомкнутые (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью) системы, которые отличаются принципиальным подходом к процессу обучения.

2.1 АОС без обратной связи

Open AOC не учитывает ответы студентов на заданные вопросы и не адаптирует последовательность изложения учебного материала в зависимости от степени усвоения студентом предмета. Здесь выполняется только определенная заранее заданная программная последовательность изложения урока или контрольных вопросов. При этом наиболее простыми из числа разомкнутых АОС являются системы с презентационной структурой, представляющей собой последовательное включение звеньев «АОС» и «Учащийся» (рис 2).

Рис 2. Структурная схема презентационной системы обучения

В АОС данного типа присутствует только прямая информационная связь между системой и учащимся, которому последовательно предоставляется визуальная информация с монитора ЭВМ. При этом обучаемый находится в режиме пассивного наблюдателя, от которого не требуется ни каких откликов по взаимодействию с АОС. Примером презентации AOC является разработанный автором учебник курса Visual Basic, представляющий собой набор слайдов с демонстрационными примерами.

В тестирующих АОС без обратной связи (рис.3) основной упор делается на выявление уровня знаний учащихся в определенный период учебного процесса. Используя различную методику, такие системы предъявляют обучаемому открытый или закрытый вариант вопроса (вопрос с вариантами выбора ответа).

От учащегося ожидается отклик в виде ответа (управляющего воздействия) на поставленный вопрос. Ответ фиксируется в блоке фиксатора ошибок.

Рис 3. Структурная схема тестирующей системы обучения

Примером AOC тестирования с разомкнутым контуром является программная система Drake Prometric, которая фокусируется на простой отправке вопросов для определения знания заявителями конкретного сертификата от конкретной компании.

Самой широкой функциональностью и высокой эффективностью в учебном процессе обладает AOS, где организована обратная связь между обучающимся и обучающей системой.

20 стр., 9805 слов

Проектирование теоретического обучения в ПУ

... курсовой работы мы составим модель технологии обучения, пройдя ряд этапов проектирования, а итогом нашего проектирования будет подробный план-конспект урока по теме «Инструментальные стали». 1.2. Объекты и процедуры проектирования Педагогическое проектирование ... [2, с. 206]. Многие преподаватели и мастера производственного обучения по­нимают, что без этого невозможна современная организация ...

2.2 АОС с обратной связью

Очень распространенным типом AOS среди закрытых систем являются автоматизированные тренажерные системы. Здесь функции основного «элемента» выполняет моделирующий фактор реальной ситуации в той или иной сфере предметной области. Элемент обратной связью в виде реакции ученика на предъявляемый АОС учебный материал является основой непрерывного взаимодействия системы «АОС-обучаемый», так как то или иное воздействие на систему со стороны пользователя ведет сразу к ответной реакции со стороны обучающей системы. Примером подобных АОС могут служить всевозможные игровые тренажеры, имитаторы и т.п. В частности, программа моделирования Maxis позволяет моделировать развитие и управление городом. Здесь моделируются различные ситуации: от расположения промышленных предприятий и транспортных сетей до моделирования экстремальных ситуаций и способов их устранения.

В имитационных АОС используется комплексный подход в обучении. Программа не только учит, но и одновременно со студентами проверяет знания, полученные с настоящего момента. Здесь немаловажным фактором является реакция студента на то или иное информационное воздействие. В зависимости от ответа система обучения может реорганизовать ход урока в ту или иную сторону. В АОС данной структуры очень часто вводят игровые элементы. Как правило, эти сертификаты предназначены для младших школьников, для которых игра является важным инструментом обучения. Здесь вопрос (информационное воздействие) ставится в виде игровой ситуации, на основании которой учащийся может находить верный или неверный выход (отклик).

На основании решения ученика АОС формирует следующий вариант игровой ситуации. Примером такой системы может служить курс обучения английскому языку Bridge to English.

Поэтому очевидно, что с учетом современных требований к AOC, закрытые обучающие системы обладают широчайшими возможностями, которые обеспечивают наибольшую «гибкость» в общении с пользователем.

При реализации любой из рассмотренных ранее структур AOS используются четко определенные алгоритмические подходы, продиктованные методикой проведения обучающего занятия. Обычно любая обучающая система представляет собой набор информации, называемый слайдами, который в той или иной форме предоставляется студенту. Современные компьютерные технологии обладают обширным функционалом и позволяют использовать информацию на слайдах, представленных в виде простого текста, графических изображений, аудио и видео фрагментов. При этом все существующие на данный момент средства подачи информации для повышения эффективности учебного процесса могут быть сосредоточены на слайдах. С другой стороны, использование звуковых презентаций и видеозаписей приводит к удорожанию персонального компьютера, что не всегда оправдано. В настоящее время текстовое и графическое представление информации используется как оптимальный вариант в большинстве запланированных учебных курсов.

При использовании линейных алгоритмов АОС (рис.6) учащемуся , согласно методики, последовательно предъявляются слайды, заложенные в АОС. К достоинствам линейного алгоритма АОС можно отнести простоту разработки такой системы, а к недостаткам — трудоемкость раскрытия некоторых тем и невозможность гарантированного закрепления полученных знаний. В AOS, построенном с использованием нелинейных алгоритмов, появляется возможность изменять последовательность представления слайдов в зависимости от реакции конкретного студента на информационное воздействие. Здесь решающую роль играют слайды, содержащие вопросы и требующие решения от учащихся. В таких слайдах, которые назовем слайдами выбора, используются следующие средства выбора направления обучения

29 стр., 14330 слов

Организация производственного обучения в профессиональном образовании

... с предметом, целью и гипотезой исследования определяются Задачи исследования: 1.Определить сущность, содержание и место производственного обучения в профессиональном образовании; 2.Проанализировать существующие формы и методы организации производственного обучения; 3.Выявить особенности организации производственного обучения; 4.Разработать урок ...

Рис 5. Классификация АОС по принципам алгоритмического построения

Рис 6. Линейный алгоритм АОС

Открытые вопросы — это вопросы, которые состоят только из формулировки вопроса. Ответ должен ввести ученик. Ответ представляет собой числовое значение, которое может быть уникальным или находиться в пределах определенного разрешенного диапазона. Не допускается в качестве ответов на открытые вопросы символьные строки, содержащие буквы, пробелы и другие символы, так как в этом случае затруднено определение правильности ответа из-за возможных ошибок пользователя при вводе информации (например, ввод двух вместо одного пробелов).

Программа обучения определяет правильность ответа и подбирает ту или иную дополнительную последовательность представления слайдов.

Закрытые вопросы — это вопросы, состоящие из формулировки вопросов и множественного выбора ответов. Учащегося просят выбрать один или несколько правильных вариантов ответа. допускается наличие от 3 до 6 вариантов ответов, причем некоторые, все или только один из ответов могут быть правильными. Не допускается ситуация, когда все ответы на закрытый вопрос неверны. В закрытых вопросах наличие открытых вариантов, таких как «другие ответы», использовать нельзя, хотя «нет правильного ответа» допускается». Выбор должен производится только из предлагаемого списка ответов. Правильность ответа можно посчитать по сумме правильно выбранных вариантов или по правильно выбранному варианту. На основе результата ответа программа обучения выбирает ту или иную последовательность слайдов для дальнейшего представления.

Гиперссылки — это новый способ для учащегося выбрать последовательность слайд-презентаций. Он используется в запланированных учебных курсах, проводимых в условиях международного Интернета. Определенная часть слайда ставится в соответствие другому слайду. Когда пользователь указывает на эту гиперссылку, в учебнике открывается слайд, связанный с гиперссылкой.

Нелинейные алгоритмы в свою очередь делятся на циклические, направленные и комбинированные.

Алгоритмы зацикливания включают многократное возвращение к слайдам, отражающим темы, которые учащийся не освоил в достаточной степени. Как показано на рис. 7, если студент неправильно решает задачу, поставленную ему на слайде выбора, то AOC может повторно отправить уже показанные слайды, чтобы рассмотреть тему или объединить ее. Таким образом, каждая из представленных структур позволяет предъявлять учебный материал, в соответствии с последовательностью, который обеспечивает приемлемое предъявление учебного материала в соответствии с требованием предметной области

Рассмотренные принципы классификации алгоритмического и структурного построения охватывают практически весь спектр существующих АОС и позволяют автоматизировать процесс построения обучающих систем путем разработки стандартных элементов программного обеспечения с учетом основных положений.

22 стр., 10864 слов

Автоматизированные системы контроля за исполнением

... Объект исследования – автоматизированные системы, осуществляющие контроль за исполнением документов, а также системы, включающие в себя ... документов и категории поручений 4. Обмен информацией: система позволяет вести переписку по вопросам, связанным с исполнением ... контроль исполнения принятых решений; создание по всем видам документов поруче­ний, резолюций и возможность регистрации ответов ...

алгоритмический обучение информационный система

Заключение

трудно предсказать, что будет в будущем, но уже сейчас вы можете найти программное обеспечение, необходимое для автоматизации обучения, причем не только дистанционного, но и очного и заочного.

Основные недостатки многих систем:

1).

Отсутствие во многих системах российской «ВУЗовской» специфики организации учебного процесса, т.е. документооборота между руководством ВУЗа, деканатами факультетов, кафедрами и т.д.

2).

Отсутствие поддержки русского языка.

3).

Отсутствие российских сертификатов по защите информации.

Возможно, что в будущем придется перейти на другую систему, но самое главное, останутся навыки работы с подобными системами, т.е. будет создана инфраструктура поддержки подобных систем.А если используются системы, соответствующие стандартам, данные передать не составит труда.

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/obzor-suschestvuyuschih-avtomatizirovannyih-obuchayuschih-sistem/

1. Полат Е.С., Буханкина М.Ю., Моисеева М.В. Дистанционное обучение,-2004.-416с.

2. Гусева А.И. Оценка качества распределенных обучающих систем,- 2002. — 32 с.

3. Иммануил Кант; Собрание сочинений в 8 томах. — ISBN 5-8497-0001-3; 1994.