Структура и основные компоненты модели
Процесс обучения рассматривается как управляемый и контролируемый процесс осмысления знаний. Адаптивное обучение осуществляется с использованием модели знаний предметной области и модели найденных обучаемым смыслов в усвоенных знаниях. Предлагается в качестве основных параметров управления процессом обучения использовать количество смысла и скорость осмысления. Подробно рассматривается структура АСОКУ.
В настоящее время в связи развитием таких наук, как психология, нейрофизиология, информатика и др. нашло место более углубленное понимание процессов восприятия человеком информации, её осмысления, запоминания, удержания в памяти с последующим воспроизведением. В различных информационных источниках предлагаются различные методики по развитию индивидуальных способностей обучения человека.
Бурное развитие информационных технологий в области дистанционного обучения позволяет персонифицировать учебный процесс. Появившиеся в последнее время адаптивные гипермедиа-системы существенно повышают возможности обучающих систем .
Адаптивно-обучающая технология развивается в рамках современного подхода к проблеме обучения, который был предложен Гордоном Паском и развит Л.А. Растригиным . Отношения между студентом и преподавателем рассматриваются, как отношения между объектом управления и управляющим устройством. Так как построение точной модели сложного объекта практически невозможно, необходимо построить приближенную модель и адаптировать её параметры для обеспечения адекватности реальному объекту (обучаемому).
Смысловое содержание учебно-методического материала.
Содержание запоминаемого текста может вызвать образные представления, может ассоциироваться с различными чувствами, может быть связано с какими-либо ощущениями, но, самое главное, содержание запоминаемого текста осмысливается запоминающим. В осмысление вовлекаются отдельные понятия, смысловые блоки, целые предложения и абзацы- группы предложений.
В качестве определения понятию «смысл» примем следующее: смысл – это внутреннее логическое содержание, значение чего-либо, постигаемое разумом. Для понятия «разум» выберем следующее определение: разум – это высшая, существенная для человека, как такового, способность комбинировать полученные знания и создавать новые знания, способность мыслить, способность отвлечения и обобщения, включающая в себя и рассудок.
Очевидно, что у всех людей разумные способности различны. Таким образом, внутренний смысл содержания какого-либо учебного материала для каждого человека есть величина сугубо индивидуальная. Причем невозможно полностью оценить количество смысла заложенного в определенном учебном модуле для каждого человека. Имеется только возможность оценивать соответствие заложенного смысла в учебные модули (исходя из учебных целей) и воспринятого смысла учебного курса конкретным пользователем в среде дистанционного обучения.
Если следовать теории смысла Фреге, то можно предположить, что под смыслом следует понимать знак связи между понятиями. В качестве знака связи будем использовать отношения между понятиями вида: «состоит из», «имеет свойство», «имеет значение» и др. отношения, используемые в семантических сетях, что удобно, если в качестве информационной модели предметной области использовать семантическую сеть. То, что взаимосвязано в реальной жизни, запоминается и воспроизводится с учетом этих отношений.
Отражение отношений между реальными предметами предполагает, по-видимому, установление специфических связей между понятийными репрезентациями этих предметов в памяти. Таким образом, количество смысла воспринятого в процессе изучения определенного учебного модуля можно оценить по количеству имеющихся в памяти человека семантических связей между понятиями.
Задача обнаружения наличия или отсутствия таких связей решается путем предоставления обучаемому тестовых заданий с измеренным количеством заложенного в него смыслового содержания. В случае отсутствия у обучаемого требуемой семантической связи между данными понятиями, появляется необходимость создания такой связи, т.е. начать научение.
Как правило, такое научение имеет итеративный характер. Постоянство внешних условий научения позволяет представлять количественное описание процесса научения графически в виде кривых научения, представляющих собой зависимость критерия уровня научения от времени или от числа повторений. Причем в большинстве случаев кривые итеративного научения аппроксимируются экспоненциальными кривыми. Помимо кривых научения строятся кривые забывания, которые аппроксимируются показательными функциями. Это объясняется тем, что у человека существует “кратковременная” и “долговременная” память, характеризуемая различными временами запоминания, забывания и хранения информации (рис. 1).
Рис.1. Вероятность правильного ответа на тестовое задание
Наличие образовавшейся связи в памяти определяется путем выполнения обучаемым тестовых заданий с измеренным количеством смыслового содержания. Поскольку результаты выполнения заданий имеют вероятностный характер, наличие установившейся связи (следа смысла в памяти) можно определить, если вероятность выполнения задания будет выше значения ψ, где ψ –установленное (заданное) пороговое значение. Величина ψ устанавливается, исходя из количества вариантов ответов на вопрос в тесте (для закрытого теста), степени важности изучаемых знаний, времени отведенного на изучение учебного модуля. Например, если в тесте 4 варианта ответов, то ψ > 0,25.
Рис. 2. Модель знаний фрагмента учебника
На примере модели знаний фрагмента учебника определенной дисциплины, представленной в виде семантической сети (рис. 2) видно, что SR =5 [ед.], где SR – количество смысла данного фрагмента. Здесь С – множество понятий (концептов) между которыми имеется семантическая связь R, причем множество R таково, что Количество смысла воспринимаемого обучаемым в процессе изучения данного фрагмента учебника можно оценить посредством анализа ответов на предложенные обучаемому задания qk. На рис. 3 представлены графики функций распределения вероятности получения правильных ответов на каждое из qk. видно, что в момент времени t4 для данного обучаемого SU = 4 [ед.], где SU -количество воспринятого из фрагмента учебника смысла.
Рис. 3. Следы смыслов в памяти