978-5-7764-0767-3

2.4. Персональная среда обучения в ИОС

Эволюция и расширение функциональных возможностей обучающих сред на основе интеграции достижений в педагогике, психологии и искусственном интеллекте привело к созданию интеллектуальных обучающих сред. Современная интеллектуальная среда обучения должна иметь компо-

ненты [6,8,9,10,18,26,27,28] для:

обучаемого;

оценки компетенций обучаемого;

формирования планов обучения;

систему управления средой обучения;

репозиторий учебных объектов.

Обучающие среды, как информационные системы, включают множество

прикладных программ (приложений) для реализации различных функций, и технических средств (компьютеры, тренажеры, устройства коомуникации, средства отображения и управления информацией), используемые для обучения (управления познавательной деятельностью).

В основу прикладных программ обучающих сред входят системы дистанционного обучения (автоматизированные системы обучения).

Технические средства обучающей системы составляют компьютеры, серверы, устройства доступа к среде (из любой точки в любое время) и специальные устройства (например, тренажеры, устройства для тестирования, виртуальной среды). Конфигурация технических средств может быть самая различная. Обычно, она определяется двумя группами требований:

требования к производительности и конфигурации технических средств обучающей среды, которые зависят от приложений;

требования к приложениям, которые определяются целями, задачами и использованием обучающей среды.

Информационная обучающая система служит не только для передачи знаний на подобии учебника. Одними из основных задач обучающей среды являются:

61

формирование навыков и умений путем решения обучаемым задач,

близких к реальным;

контроль приобретенных знаний, навыков и умений.

Содержание информационной среды обучения показано на рис. 2.3. В

ИОС, для решения задач непрерывного образования, должны присутствовать функции персонализации процессов обучения. Такая система должна быть ориентирована на индивидуальную работу с обучаемыми. С этой целью ИОС должна включать в свой состав персональную среду обучения.

Персональная среда обучения

Формирование Серверы компетенций

Рис. 2.3. Структура персональной среды обучения

62

Персональная среда обучения позволяет специалисту отрабатывать учебные объекты и оценивать свои текущие компетенции (усвоенные зна-

ния). По результатам оценивания принимается решение о дальнейших дей-

ствиях – повторное изучение одного или нескольких учебных объектов. Ре-

шение об изучении необходимых учебных объектов может приниматься са-

мим обучаемым или план дальнейшего обучения формируется системой. Для автоматического формирования плана дальнейшего обучения задается мно-

жество параметров оценки обучаемого с их новыми значениями. Эти пара-

метры с их значениями описывают текущий (отличный от входного, т.к. уже было что-то изучено) уровень компетенции. Требуемый уровень компетен-

ции остается неизменным. Описания требуемого и текущего уровней компе-

тенции вводятся в систему управления обучением и она формирует план дальнейшего обучения. Этот скорректированный план поступает в персо-

нальную среду обучения, которая обеспечивает представление содержания учебного объекта для изучения (отработки).

В качестве основных требований к ИОС с персональной средой обуче-

ния выделяются:

индивидуализация и дифференциация процесса обучения, выбор инди-

видуальной образовательной траектории;

контроль с обратной связью, с диагностикой и оценкой результатов учебной деятельности;

самоконтроль и самокоррекция действий обучаемого;

интенсивное развитие умений и закрепление навыков обучаемого путём вариативного компьютерного тренинга;

создание и использование индивидуальных сред обучения, обеспечение оперативного доступа к удалённым информационным ресурсам.

При выборе технических решений для ИОС должны учитываться и тре-

бования к техническим системам. Основными характеристиками для e-

learning решений являются:

надежность в эксплуатации;

63

безопасность;

совместимость (соответствие стандартам);

удобство использования и администрирования;

модульность;

обеспечение доступа;

стоимость ПО, сопровождения и аппаратной части.

Многие из представленных характеристик перекрываются, но для

системности изложения материала и понимания технических требований к системам обучения они рассматриваются по отдельности.

Надежность в эксплуатации характеризует удобство администрирования и простоту обновления контента с помощью уже существующих шаблонов.

Выбирая программное обеспечение, необходимо учитывать наличие разделения содержания учебного курса и структуры сайта, чтобы при обновлении контента исключить возможность случайного удаления важных позиций меню. Необходимо проверять систему помощи и ее полезность.

Желательно, чтобы при эксплуатации не было зависимости от продавца.

Если в систему трудно добавлять новых пользователей, исключать старых,

добавлять контент, если возникают проблемы с обновлением сайта и т.п.,

преподаватели быстро откажутся от ее использования.

Совместимость должна обеспечивать интеграцию, т.е. системы должны быть совместимы с другими e-learning решениями. Хотя «универсального» программного решения, соответствующего всем возможным стандартам, не существует, все же можно выбрать систему, поддерживающую хотя бы один широко распространенный стандарт.

Совместимость может потребоваться при следующих ситуациях:

обмене (перемещении) контента из одной системы управления обучения в другую.

использовании разработанных курсов.

необходимости обучения новых сотрудников (нестандартной системе придется обучать).

64

Одним из способов гарантировать совместимость – поиск программного обеспечения, поддерживающего определенные стандарты, принятые в индустрии. В идеальном случае должна быть возможность использования одних и тех же учебных материалов в различных системах управления обучением и управления контентом.

Совместимость – это возможность взять один и тот же учебный материал и, не внося в него изменений, использовать его в различных системах управления обучением. В настоящее время стандарты являются только общим направлением для достижения совместимости. Не стоит заранее считать, что учебный курс, соответствующий стандарту SCORM,

автоматически можно использовать в системе управления обучением на основе SCORM.

Удобство использования и администрирования необходимо принимать во внимание при выборе новой системы, т.к. необходимо обеспечить удобство ее использования. Это важный параметр, поскольку потенциальные ученики никогда не станут использовать технологию, которая кажется громоздкой или создает трудности при навигации. Технология обучения должна быть интуитивно понятной. В учебном курсе должно быть просто найти меню помощи, должно быть легко переходить от одного раздела к другому и общаться с преподавателем.

Преподаватели, в свою очередь, не расположены читать толстое руководство по использованию курсов или тратить время на то, чтобы понять, как можно создать тест. Программное обеспечение должно быть простым и открытым.

Модульность. В современных системах дополнительного обучения могут использоваться небольшие взаимозаменяемые объекты знаний – небольшие элементы учебного контента. Это небольшие самодостаточные информационные блоки, которые могут быть повторно использованы для учебных целей. Их часто сравнивают с пластмассовыми элементами игры

Lego. Объекты знаний могут просто переноситься из одного курса или урока

65

в другой, совершенно отличный от него курс. Цель создания этих объектов – сокращение времени разработки курсов, поскольку, создав один объект, его можно повторно использовать снова и снова. Такие блоки могут соединяться,

разъединяться и располагаться в различном порядке.

Если вы предполагаете использовать подобные «кубики», необходимо,

чтобы выбираемая вами системы поддерживала этот вид функциональности,

т.е. позволяла определять объекты знаний и позволяла составителю курсов связывать объекты знаний с целями обучения.

Обеспечение доступа имеет два аспекта. Первый, связан с тем, что обучаемые не должны иметь препятствий для доступа к учебной программе.

Например, обучение должно быть совместимо со screen readers –

программами, обеспечивающими считывание слов на экране для тех, у кого ослаблено зрение. Второй аспект связан с необходимостью приобретения технологий пригодных для всех возможных пользователей. Например, если некоторые из обучаемых не имеют последнего варианта Macromedia Flash,

они не увидят анимации, созданной в этой технологии.

Приобретаемое программное обеспечение должно быть протестировано с теми браузерами, которые будут использовать обучаемые. Чтобы убедиться, что учебная программа работает на той платформе, на которой должна, необходимо осуществить тестирование по нескольким сценариям.

Проводить тестирование необходимо на нескольких компьютерах с различными вариантами браузеров и программами или жестко следовать рекомендациям о конфигурации оборудования.

Стоимость ПО, сопровождения и аппаратной части является немаловажной характеристикой. При подсчете цены нужно учитывать следующее:

стоимость всего ПО включая: саму систему; операционную систему;

СУБД; антивирусные программы; ПО для безопасности и т.д.

сопровождение. Нужно учитывать, что разное ПО требует разного уров-

ня квалификации, и зарплаты.

66

стоимость аппаратной части, включая: сервер; резервирование питания; систему резервирования данных; сетевые и канальные средства; резервирование для «горячей» и «холодной» замены аппаратуры в случае выхода из строя.

Сучетом изложенного можно выделить задачи, которые необходимо решать на всех этапах формирования компетенций обучающихся. Это такие задачи как:

регистрация пользователей;

получение доступа к персональной среде;

просмотр базы знаний с обеспечением целостности данных, исключением ошибок ввода, облегчением ввода данных, автоматизацией обработки описаний на множестве объектов и поиском;

просмотр, наполнение и редактирование репозитория с широкими возможностями в оформлении учебного материала, большим набором мультимедийного наполнения, простотой и удобством, как создания новых учебных статей, так и их редактирования, с обеспечением коллективного доступа, наличием механизма ревизии описаний;

ввод текущих оценок компетенции;

оценка уровня знаний;

контроль получения знаний;

формирование индивидуальных траекторий – планирование индивидуальной программы обучения;

реализацию индивидуальных программ обучения с использованием ин-

дивидуальной среды обучения.

Рассмотренные основные требования к интеллектуальным обучающим системам с персональной средой формирования компетенций находятся в постоянном совершенствовании и не могут быть догмами на длительный период использования ИОС. Это связано, как с интенсивным развитием технологий создания, использования интеллектуальных информационных систем, так и с постоянным развитием теоретических, методологических положений в области педагогики.

67

Литература к главе 2

1.Артищев А. Сеть меняет концепцию // RSS NetUa. (2009). Интернет-

публикация. Режим доступа: http://rss.net.ua/2101.

2.Афанасьев А.Н., Войт Н.Н. Ульяновский государственный технический университет. Интеллектуальная обучающая система концептуальному проектированию автоматизированных систем. – http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2010/ 2010_4_465_468.pdf

3.Бернерс – Ли, Тим – Википедия, http://ru.wikipedia.org/wiki

4.Питер Брусиловски, Кристофер Пиэло. Международный журнал «Искусственный интеллект в образовании», «Адаптивные и интеллектуальные сетевые образовательные системы», 2003. – №13. – С. 156-169.

5.Гаврилова Т.А., Муромцев Д.И. Интеллекткальные технологии в менеджменте: инструменты и системы: Учеб. Пособие / Т.А. Гаврилова, Д.И. Муромцев; Высшая школа менеджмента СПбГУ. – СПб.: Изд-во «Высшая школа менеджмента»; Издат. дом С.-Петерб. гос. ун-та, 2007. – 488 с.

6.Голенков В.В., Емельянов В.В., Тарасов В.Б., Виртуальные кафедры и интеллектуальные обучающие системы // Новости искусственного интеллекта. – 2001. – №4.

7.Гольдин А. М. Образование 2.0: взгляд педагога // «Компьютерра». – 2009. – №44. – Интернет-публикация. – http://www.computerra.ru/readitorial/393364/.

8.Зенкина С.В. Компьютерные обучающие системы: дидактические особенности создания и применения в высшем профессиональном образовании (монография). – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2007. – 152 с. (9,5 п.л.)

9.Зенкина С.В., Васильченко С.Х. Функциональные особенности формирования персональной образовательной среды как средства индивидуализации обучения на основе информационных технологий // Информатика и образование. – 2010. – № 12. – С. 104-108.

10.Зенкина С.В., Трембач В.М. Интеллектуальные системы для интеграции и использования академических знаний// XIV-я научно-практическая кон-

68

ференция с международным участием «Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления процессами и знаниями»: Сборник научных трудов / Моск. гоcуд. ун-

т экономики, статистики и информатики – М., 2011. – С. 115-120.

11.Ларичев О.И., Е.В. Нарыжный. Компьютерное обучение процедурным знаниям. Доклады Академии Наук, 2007.

12.Леонова Н.М. Методы адаптивного структурно-параметрического управления и идентификации многосвязных социальных объектов на примере образовательной деятельности. // disserCatэлектронная библиотека диссертаций.

Автореферат. http://www.dissercat.com/content/metody-adaptivnogo- strukturno- parametricheskogo-upravleniya-i-identifikatsii-mnogosvyaznykh-

13.Наумов А. Образование 2.0 стучится в дверь… откроем? // «Компьютерра». – 2008. – №44. – Интернет-публикация.

Режим доступа: offline.computerra.ru/2008/760/388331.

14.Осипов Г.С. Лекции по искусственному интеллекту. – М.: КРАСАНД,

2009. – 272 с.

15.Патаракин Е.Д. Социальные сервисы Веб 2.0 в помощь учителю. Учебно-

методическое пособие. – М. «ИНТУИТ.РУ», 2008г. – 96 с. Интернет-

публикация. Режим доступа: http://window.edu.ru/window_catalog/files/ r55005/manual_3.pdf.

16.Рассел, Стюарт, Норвиг, Питер. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. –

1408 с.

17.Рыбина Г. В. Обучающие интегрированные экспертные системы: некоторые итоги и перспективы // Искусственный интеллект и принятие решений. – 2008. – № 1. С. 22-46.

18.Рыбина Г.В. Основы построения интеллектуальных систем: учеб. пособие

/ Г.В. Рыбина. – М.: Финансы и статистика, ИНФРА-М, 2010. – 432 с.

69

19.Стефанюк В.Л. Учить или учиться? // Новости искусственного интеллекта. – 2002. – №5. – С. 13-24.

20.Тельнов Ю.Ф., Трембач В.М. Интеллектуальные информационные системы. Учебное пособие – М.: МЭСИ, 2009. – С. 202.

21.Тельнов Ю.Ф., Ипатова Э.Р. Технологии смарт-обучения для реализации инновавационных образовательных проектов // Открытое образование. – 2011. – № 3. – С. 56–63.

22.Тельнов Ю.Ф. Управление компетенциями в самообучающейся организации // V-я Международная научно-практическая конференция «Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте». –

Коломна, 2009.

23.Telnov Y. The Model of Continuous Profession-oriented Learning in the E- environment Based on a Competence Approach and Academic Knowledge Management // 11th European Conference of Knowledge Management Systems, 2-3 Sept, 2010, Porto.

24.Тихомирова Н.В. Smart-технологии для инновационного развития экономики http://www.rus-reform.ru/magazine/archive/60/2/10002473/prn/

25.Smart education – веление времени 2011 год http://www.mediaoffice.ru/?go=1710346&pass=cf3478cd14cf8574154d30268e8116d3 – Газеты. Пермского края. Российская газета Прикамье /2011-02-03

26.Трембач В.М. Интеллектуальные технологии для решения задач непрерывного образования, // Научно-практический журнал «Открытое образование». – МЭСИ. – №3. – 2012. – С. 4-11.

27.Трембач В.М. Применение интеллектуальных технологий к формированию компетенций обучающихся //Искусственный интеллект и принятие решений. – 2008. – №2. – С. 34-45.

28.В.М. Трембач. Интеллектуальная информационная система формирования компетенций для реализации модели непрерывного образования, //

Научно-практический журнал «Открытое образование». – МЭСИ. –

№4(81). – 2010. – С. 79-91.

70