Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Григорович Дмитрий Борисович

Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования
<
Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Григорович Дмитрий Борисович. Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования : Дис. ... канд. экон. наук : 08.00.13 : М., 2005 183 c. РГБ ОД, 61:05-8/4548

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Концептуальный подход к созданию компьютерных средств обучения для использования в системе дистанционного образования 12

1.1. Место и роль программных продуктов учебного назначения при обучении по дистанционным образовательным технологиям 13

1.2. Обучающие комплексы как адекватные программные средства для системы дистанционного обучения 23

1.3. Анализ и выбор подходов к построению и применению программных обучающих комплексов 29

Выводы 43

Глава 2. Построение и исследование моделей и алгоритмов для создания компьютерных средств обучения специалистов экономического профиля 45

2.1. Процесс обучения студента с применением программного обучающего комплекса как кибернетическая система 45

2.2. Построение математического описания процесса обучения при дистанционной технологии с учетом специфики экономического образования 49

2.3. Разработка алгоритма поиска экстремума стохастической зависимости как инструмента исследования качества подготовки специалистов экономического профиля 62

2.4. Структурные решения для создания обучающих комплексов 67

Выводы 75

Глава 3. Разработка инструментальных средств для системы дистанционного экономического образования 77

3.1. Создание программного инструментария для разработки обучающих комплексов 78

3.2. Разработка дидактически эквивалентных программных обучающих комплексов 110

Выводы 125

Заключение 126

Список литературы 132

Приложения 150

Введение к работе

Введение

Актуальность темы исследования. Динамичное развитие рыночной экономики в России предъявляет все более высокие требования к квалификации специалистов экономического профиля. Основной критерий качества подготовки этих специалистов - достижение необходимого уровня знаний, умений и навыков, соответствующих требованиям Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ГОС ВПО). С этих позиций предъявляются все более высокие требования к технологиям и средствам обучения.

В настоящее время в России, как и во всем мире, широко применяется технология дистанционного обучения (ДО), которая является дальнейшим развитием средств и методов заочной формы образования с широким применением информационных и коммуникационных технологий. Система получения образования по экономическим специальностям, в которой реализуется процесс дистанционного обучения с подтверждением образовательного ценза, определяется как дистанционное экономическое образование (ДЭО).

Особенностью системы ДЭО является существенное сокращение контактов преподавателя-консультанта (тьютора) со студентами по сравнению с традиционным заочным образованием, что должно быть адекватно компенсировано учебными средствами ДО, которые могли бы виртуально включать в себя знания и опыт преподавателя. В качестве важнейших из них выступают компьютерные средства обучения (КСО). Они служат эффективным дополнением к профильным учебникам и учебно-методическим пособиям, позволяющим студентам лучше усваивать материал без непосредственного контакта с преподавателем. При этом используются такие приемы и методы активного обучения, как гипертекст, мультимедиа, тренаж, диалог, которые принципиально не реализуемы в традиционных учебных средствах.

Дидактическая эффективность КСО определяется не только содержательным наполнением этих средств, но и выбором их структуры, алгоритмов функционирования и технологиями программной реализации.

О необходимости проведения исследований в этой области свидетельствует тот факт, что лишь немногие из КСО, разрабатываемых сегодня в России, в полной мере соответствуют своему назначению. По данным Института информатизации образования (ИНИНФО), из каждых 100 программ, представленных на сертификацию в качестве программных продуктов учебного назначения, успешно проходят эту процедуру порядка 15-20%. Тем более остро стоит эта проблема в отношении компьютерных средств обучения для ДЭО, т.к. к ним в этом случае предъявляются повышенные требования.

Созданию эффективных КСО должно предшествовать исследование моделей их построения и алгоритмов функционирования. В настоящее время отсутствуют разработки, в достаточной мере учитывающие специфику ДЭО и позволяющие в условиях вероятностного характера целого ряда факторов, влияющих на обучение, сравнивать различные варианты построения электронных средств обучения и их использования при самостоятельной работе студентов. Исследо вания в этом направлении позволят повысить качество ДО и, следовательно, являются объективно востребованными.

Поскольку ощутимый эффект от применения разрабатываемых КСО может быть достигнут лишь при широком, комплексном их использовании в образовательном процессе, неизбежно возникает проблема автоматизации их создания. Это влечет за собой необходимость разработки программного инструментария, позволяющего быстро и технологично создавать электронные средства, ориентированные прежде всего на Интернет-обучение, структура и алгоритмы функционирования которых методически обоснованы и подтверждены моделированием.

Актуальность задачи создания электронных средств учебного назначения подтверждается решением коллегии Минобразования России от 04.04.02 (протокол № 7) «О реализации основных направлений информатизации образования в рамках федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)».

Следует отметить перспективность проводимых исследований применительно к процессу вхождения России в Болонский процесс, которое является одной из важнейших задач, стоящих сегодня перед российским образованием. Дистанционные технологии и реализующие их современные электронные средства лежат в основе интенсивно развивающегося открытого образования, основные принципы которого (мобильность и гибкость обучения, свободный доступ к информационным ресурсам) соответствуют целям Болонского процесса.

Создание современных электронных средств обучения для системы ДЭО позволит существенно повысить качество подготовки специалистов в области экономики и тем самым способствовать развитию устойчивых рыночных отношений в России.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является теоретическое обоснование моделей и алгоритмов для разработки электронных средств обучения системы дистанционного экономического образования и создание на его основе программного инструментария для технологичной генерации обучающих комплексов, позволяющих повысить эффективность усвоения экономических знаний.

В соответствии с указанной целью автором были поставлены и решены следующие научные и практические задачи:

• обоснование концепции построения дидактически эффективных КСО для использования в процессе подготовки специалистов экономического профиля по дистанционной технологии, позволяющей обеспечить качество обучения не ниже требуемого в соответствии с ГОС ВПО;

• построение и исследование математического описания процесса обучения студентов в рамках принятой концепции, формализующего динамику изменения знаний студентов и дополненного экономическим критерием;

• исследование вопросов оптимизации структуры и алгоритмов функционирования программных обучающих комплексов в условиях вероятностного характера факторов влияния и различных характеристик выборок;

• анализ целесообразных подходов к выбору индивидуальных образовательных траекторий, определению рациональных объемов информационных блоков и степени мультимедийности создаваемых комплексов;

• разработка открытых программных шаблонов для размещения образовательного контента, реализации сервисных средств, создания программно-педагогических тестов для контроля качества обучения, СУБД и других необходимых функциональных элементов гипертекстовых обучающих комплексов;

• поиск программно-технологических решений по представлению разрабатываемых комплексов, в виде информационно-образовательных ресурсов, построенных в соответствии с объектно-ориентированной парадигмой и отвечающих требованиям международных технологических стандартов;

• разработка современного программного инструментария для создания методически обоснованных обучающих комплексов, обеспечивающего возможность интеграции создаваемых комплексов в информационно-образовательную среду открытого дистанционного образования;

• практическое создание комплексных электронных средств учебного назначения для обучения экономическим специальностям по дистанционным технологиям и разработки рекомендаций по эффективному их использованию в условиях перехода к предусмотренной Болонским процессом кредитной системе по типу ECTS (European Credit Transfer System)..

Предмет и объект исследования. Объектом исследования являются электронные средства обучения системы ДЭО, а предметом — модели, алгоритмы и программный инструментарий для создания таких средств.

Теоретическую и методологическую основу исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых, посвященные проблемам создания электронных средств учебного назначения, среди которых А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, В.Г.Кинелев, Г.А. Краснова, У. Ли, Н.В. Маслова, М. Мур, А.Н. Романов, В.И.Солдаткин, А.В. Соловов, Л.Г. Титарев, В.П.Тихомиров, B.C. То-ропцов, X. Уильям.

Информационной базой исследования послужили данные, полученные при апробации и эксплуатации комплексных электронных средств учебного назначения в учебном процессе в системе ДО ВЗФЭИ, а также сведения фирм-разработчиков программных продуктов.

При решении поставленных задач использовались методы системного анализа с применением аппарата общей теории управления, теории вероятностей, математической статистики, математической теории обучения, тестоло-гии и экономической теории.

Научная новизна исследования заключается в разработке и теоретическом обосновании новых концептуальных подходов к созданию КСО для системы дистанционного обучения экономическим специальностям.

В диссертационной работе получены и выносятся на защиту следующие научные результаты:

представление процесса обучения экономистов и финансистов по дистанционной технологии с использованием электронных средств обучения как адаптивной комбинированной кибернетической системы, сочетающей элементы управления по возмущению, по отклонению и разомкнутого управления, выходным параметром которой являются знания студента; математическое описание процесса дистанционного обучения студента с использованием обучающего программного комплекса в режиме самостоятельной работы вместо занятий с преподавателем в традиционной заочной системе, включающее модели усвоения, забывания и восстановления знаний и учитывающее специфику ДЭО;

гибкий алгоритм поиска экстремума стохастической зависимости как инструмент исследования качества подготовки специалистов экономического профиля, обучающихся по дистанционным технологиям; решения по построению и функционированию гипермедийных обучаю-V щих комплексов системы ДЭО, позволяющие обеспечить достижение студентом уровня знаний не ниже требуемого ГОС ВПО за время не более заданного, а также учитывающие величину общих средних издержек на их создание;

инструментарий, позволяющий осуществлять технологичную разработку и актуализацию программных средств для Интернет/интранет-обучения, учитывающий технологические стандарты и спецификации открытого образования AICC (Aviation Industry Computer-base training Committee), IMS (Instructional Management System), SCORM (Shareable Content Object Reference Model), XML (extensible Markup Language).

Практическая значимость исследования заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение в системе ДЭО. Результатом исследований явились модели, алгоритмы и инструментальные средства, позволяющие создавать технологически мобильные обучающие комплексы, с которыми можно работать на индивидуальных компьютерах, в локальных компьютерных сетях и в Web-среде.

Апробация и внедрение. Теоретические, методологические и практические результаты диссертационного исследования докладывались на проведенных в 1998-2004 г.г. восьми Международных и Всероссийских научно-практических конференциях в области дистанционных образовательных технологий и современных компьютерных средств ДО.

Диссертант является одним из авторов монографии «Технология дистанционного обучения в системе заочного экономического образования», удостоенной в 2002 г. диплома II степени на конкурсе лучших монографий по экономическим проблемам, проведенном Академией экономических наук и предпринимательской деятельности, а также монографии «Дистанционное экономическое образование», затрагивающей ряд концептуальных проблем и практиче- \ ских задач по созданию открытого дистанционного образования стран СНГ.

В 2000 - 2004 г.г. технология ДО на основе разработанных электронных! средств обучения была внедрена в учебном процессе в 21 филиале и 24 пред ставительствах ДО ВЗФЭИ, ряде российских вузов, а также в университетах стран СНГ при обучении экономическим специальностям.

Результаты исследований нашли отражение в концепции и практических рекомендациях по совершенствованию современных образовательных технологий, выработанных в рамках работы по программе Министерства образования РФ «Исследование проблем совершенствования современных образовательных технологий в системе подготовки специалистов с высшим экономическим образованием» (номер государственной регистрации - 01.2.00 310923; в Приложении 1 приведена информационная карта заключительного отчета по этой работе). Результаты выполнения этой работы внедрены в ряде российских вузов экономического профиля и будут использованы в практике работы учебно-методического объединения вузов России, осуществляющих подготовку специалистов по направлениям «Финансы и кредит», «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», «Мировая экономика», «Налоги и налогообложение».

Публикации. Основные положения диссертационного исследования изложены в 15 научных публикациях (в том числе в двух монографиях) общим объемом 41,8 п.л. (авторский объем - 17,5 п.л.).

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 183 страницах печатного текста и включает в себя введение, три главы, содержащие 45 рисунков и 6 таблиц, заключение, библиографический список литературы, в котором содержится свыше 100 источников, а также 10 приложений.

Обучающие комплексы как адекватные программные средства для системы дистанционного обучения

Чтобы обосновать подходы к применению конкретных видов КСО в рамках дистанционных образовательных технологий, необходимо оценить их дидактическую ценность в образовательном процессе.

Современная дидактика выделяет 4 уровня усвоения знаний [9], [48]. I уровень - узнавание (знания-знакомства); II уровень - воспроизведение (знания-копии); III уровень - умение решать определенный класс задач (знания-умения); IV уровень - творческий (знания-трансформации).

В соответствии с целью высшего образования, закрепленной в формулировке «знания, навыки и умения» и опирающейся на понятие «обязательного минимума содержания циклов дисциплин ГОС ВПО» (приказ Минобразования РФ №1766 от 19.04.01 г.), приобретение студентами знаний второго и третьего уровней являются обязательным, а знаний четвертого уровня - желательным, повышающими качество образования, обеспечивающими его «креативность».

Одной из важнейших характеристик самого понятия «обучение» в педагогике является то, что оно является «целенаправленным процессом управления активной учебно-познавательной деятельностью студентов по овладению профессиональными знаниями, навыками и развитию творческих способностей...» [33]. Рассмотрение технологий и средств ДЭО с позиций управления процессом приобретения знаний и является основной концепцией настоящего диссертационного исследования.

Рассмотрим представленную на рис.2 достаточно четкую классификацию монодидактических систем по способам реализации процесса управления познавательной деятельностью с указанием, какого уровня усвоения знаний позволяет достичь каждая из них [61].

Правда, нельзя при этом не отметить, что интерпретация автором этой граф-классификации ряда понятий, взятых из кибернетики, достаточно спорна. Так, под «ручным управлением» автор подразумевает очное обучение с непосредственным участием преподавателя, а под «автоматическим» - использование средств обучения - печатных учебно-методических изданий и ТСО, среди которых выделяются прежде всего компьютерные средства обучения. Направленный информационный процесс, в отличие от рассеянного, предполагает адресную передачу информации обучающемуся.

Однако по результатам анализа данной граф-классификации можно сделать вывод о том, что обучающая эффективность «разомкнутых» монодидактических систем 1-4 сравнительно невелика: максимальный уровень знаний, который они позволяют достичь, оценивается как II. Сравнительно эффективные системы 5 и 7 в дистанционном экономическом образовании не используются.

Следовательно, достичь необходимого уровня знаний в системе ДЭО можно, используя лишь компьютерные средства обучения, причем наиболее эффективное управление обучением обеспечило бы применение монодидактической системы 8.

Проведенные исследования показали, при достижении или контроле знаний каких уровней могут быть использованы в ДО различные виды КСО (см. табл.2).

Как видно из табл.2, ключевая категория КСО для системы ДЭО - это обучающие программы, используемые при самостоятельной работе студента вместо традиционных занятий с преподавателем. Обучающие программы характе ризуются направленным характером обучения и мультимедийным представлением учебной информации, что делает их одним из основных инструментов в системе ДЭО.

Необходимость применения обучающих программ как дидактически обоснованных электронных средств дистанционного обучения отмечают многие исследователи ([37], [42] ). Например, в работе [42] указывается, что разработка и применение обучающих программ позволяет максимальное использовать уникальные дидактические возможности компьютера и получить совершенно иной качественный уровень образовательного продукта. Такие программы, если они в большой степени самодостаточны и имеют в своей технологической основе значительную по объему интерактивную составляющую, позволяют реализовать принцип личностно ориентированного образования, научить слушателя самостоятельно приобретать знания.

Однако только обучающих программных продуктов учебного назначения для решения задачи качественной подготовки специалиста экономического профиля в системе ДЭО недостаточно. Для осуществления оценки уровня знаний студента должны применяться контролирующие КСО.

Обучение студента требуемым профессиональным умениям и навыкам по мере необходимости может реализоваться как с помощью тренажерных, так и других КСО.

Анализ и выбор подходов к построению и применению программных обучающих комплексов

Для создания дидактически эквивалентных КСО необходимо решить вопросы их целесообразного построения и функционирования. Многие исследователи ([4], [58], [74]) подчеркивают, что при использовании дистанционных технологий требования к формализации структуры учебных курсов возрастают.

Теоретическая база таких исследований была заложена задолго до появления электронно-вычислительных машин. Еще в начале XX века Э.Торндайк пытался описать обучение человека с позиции теории бихевиоризма. В книге «Образование», опубликованной в 1912 г., Торндайк писал: «Если бы при помощи хитроумных механических устройств можно было построить книгу так, что вторая ее страница стала видимой лишь тому, кто выполнил предписание ее первой страницы, и т.д., то многое из того, что в настоящее время требует личных указаний преподавателя, могло бы быть переложено на плечи типографии» [37].

В последующие десятилетия предлагалось немало концепций создания таких «хитроумных устройств» - механической машины для проверки усвоения материала С.Пресли (20-е годы XX в., США) [48], электромеханической информационной системы - прообраза нынешних гипертекстовых систем (Буш, 40-е годы XX в., США). Однако лишь в 50-х годах XX века идеи Торндайка были трансформированы в конкретную теорию. В этот период времени Б.Скиннером [108] была предложена идея программированного обучения, которое понималось как обучение по заранее разработанной программе, в которой предусмотрены действия как учащихся, так и педагога (или заменяющей его обучающей машины, в роли которой впоследствии стали выступать компьютерные средства обучения). Скиннер предложил подавать учебный материал в целях лучшего его усвоения небольшими, обособленными в смысловом плане дозами, сопровождая каждую дозу кратким резюме или правильным ответом. Такая модель проиллюстрирована на рис.3:

Отметим, что размеры «порций» материала должны быть подобраны весьма тщательно. Слишком малый объем единовременно сообщаемой информации может оказаться недостаточным для его осмысления, а слишком обширный материал трудно охватить «за один раз». Идеи Скиннера получили дальнейшее развитие в работах А.Краудера [49], который вместо жесткой линейной схемы предложил разветвленную программу, алгоритм функционирования которой зависит от ответа студента. Один из вариантов такой схемы приведен на рис.4.

Тем самым в структуру учебной программы вводится обратная связь, с помощью которой можно управлять качеством обучения [88]. Причем помимо обратной связи, в схеме на рис."4 отражена адаптивность, характерная для дидактической системы 8, в рамках которой, как было показано, используются прогарммные обучающие комплексы. Она выражается в том, что студенты с различным уровнем усвоения материала имеют возможность при повторении двигаться по индивидуальным образовательным траекториям [16]. Отметим, что из структуры на рис. также вытекает необходимость использования в составе обучающих комплексов, в частности, контролирующих КСО.

Описанный выше подход ознаменовал начало нового периода развития в истории педагогики, который можно определить как кибернетический [61]; предшествующие периоды квалифицировались как донаучный (с древнейших времен) и классический (со времен Яна Амоса Коменского). Еще основоположник кибернетики Н. Винер в своей книге "Кибернетика или управление и связь в животном и машине" научно обосновал единство процессов управления и связи в живой природе, технике, обществе и мышлении [17]. В связи с этим особый интерес представляет сходство процессов управления и обучения. Диалектический путь обучения - это как и управление - есть вечное, бесконечное приближение мышления к объекту, отражая механизм движения от относительной истины к абсолютной. Фундаментальными понятиями кибернетики являются понятия о закрытой и открытой системах. Развиваться с положительными качественными изменениями, с возрастанием уровня своей организации могут лишь открытые системы, и поэтому модель обучения в системе ДЭО с использованием ПОК должна быть именно открытой системой.

Эти тенденции отражаются в развитии подходов к созданию компьютерных средств обучения. Многие исследователи в настоящее время рассматривают модели построения программных обучающих комплексов с этих позиций.

Например, в работе «Кибернетизация технологического процесса обучения» (http://kit-2001.narod.ru/tezis/kirill-2/ttt.HTM) схема процесса обучения представлена как динамическая многоуровневая непрерывно-дискретная система переработки знаний с обратной связью (см. рис. 5), также предусматривающая подачу учебного материала порциями (ПУМ - порция учебного материала). Показателен тот факт, что в качестве задания для этой системы выступают ГОС. Однако данная схема не подходит для описания обучения студента системы ДЭО, поскольку преподаватель в явном виде присутствует в этой схеме и включен в обратную связь системы.

Построение математического описания процесса обучения при дистанционной технологии с учетом специфики экономического образования

При составлении математического описания предложенной кибернетической схемы обучения студента системы ДЭО с использованием ПОК использовался аппарат математической теории обучения, тестологии и общей теории управления. В рамках математической теории обучения [11,6] существует ряд моделей, описывающих процессы усвоения, забывания и восстановления знаний. Например, для описания динамики усвоения знаний Z в ходе обучения различными исследователями были предложены формулы (2-4) [6]: уравнение Т.Робертсона: Здесь п - количество условных «испытаний» (или «учебных попыток»), А —предельный уровень усвоения, Ъ — показатель скорости обучения, а и с - коэффициенты. Уравнения (2-4) имеют различный вид, но общее у них то, что они возникли как аппроксимации эмпирических данных, имеют предел lim Z = А и представляют собой монотонно возрастающие зависимости.

Эти же уравнения могут быть представлены также в виде непрерывных временных функций. Так, процесс усвоения знаний в конкретной предметной области во времени описывается на основании формулы Халла следующим образом (5): знаний, соответствующий образовательному цензу Область допустимых значений достигаемого по завершении изучения дисциплины уровня знаний ZK, отмечена на рис.3 серым цветом. Конечно, процесс накопления знаний не идет так монотонно, как условно показано на рис.3, имеют место также периоды забывания материала и его восстановления при повторении; кроме того, учебная информация неравномерно распределена по блокам ПОК. Однако область допустимых значений ZK ОТ ЭТОГО не меняется.

Необходимо подчеркнуть, что под величиной Zroc понимается именно пороговое значение уровня усвоения объема учебной программы, предусмотренной ГОС ВПО, которое необходимо достичь студенту. Этот пороговый уровень, подтверждаемый тестированием, может характеризоваться и относительной величиной - отношением ZpQQ к общему объему информации, которая является необходимой и достаточной для раскрытия сущности дидактических единиц, предусмотренных ГОС ВПО, который не превышает величину А. Например, в [48, 32] этот уровень определен как 0,7 (в долях), или 70%. Пороговые значения применяемых Центром тестирования профессионального образования (ЦТПО, http://www.ast-centre.ru) при аттестационном тестировании российских вузов, проводимом для оценки соответствия качества образования требованиям ГОС ВПО, существенно различаются по дисциплинам. Величины пороговых значений корректируются на основании апостериорных данных - например, в табл.3 приведены величины пороговых значений, практикуемых в ЦТПО, обновленные в марте 2005 г. Но какой бы ни была выбрана величина Zгос, математическое описание рассматриваемой системы от этого не изменится. Так же, как для процесса усвоения знаний, существует ряд зависимостей и для описания процессов их забывания и восстановления знаний (повторения) [6, 7]. Например, Г.Эббингауз предположил, что доля материала, который забывается с течением времени, возрастает как логарифм времени, которое протекло с момента изучения этого материала. Применяется также и экспоненциальная модель забывания материала (формула 6): где Z0 - уровень знаний студента в некоторый момент 0 когда завершен очередной этап изучения (повторения) материала, Л3 - интенсивность забывания. В настоящее время продолжают проводиться исследования по формализации процесса усвоения знаний. Например, в работе [18] для определения интегральной скорости усвоения изучаемой .информации с учетом забывания предложена единая формула (7): где: h(t) — скорость выдачи информации; г — коэффициент сопротивления дидактическому процессу; /— коэффициент забывания; с — коэффициент умозаключения. В формуле (7) динамика изменения знаний во времени представлена в дифференциальной форме. Этот подход оправдан и для описания предложенной кибернетической схемы.

В качестве же основных зависимостей усвоения, повторения и забывания материала выбраны экспоненциальные зависимости, которые по своему качественному характеру соответствуют сущности образовательных процессов, имеют четко выраженную асимптоту, свободно масштабируются и могут быть «нагружены» дополнительными параметрами, учитывающими как характеристики ПОК, так и индивидуальные особенности студентов. В качестве таких параметров, в частности, могут выступать и случайные величины, в результате чего рассматриваемые модели обучения приобретают стохастический характер [12].

Разработка дидактически эквивалентных программных обучающих комплексов

Описанный в п.3.1 программный инструментарий служит базой для создания типовых структур обучающих комплексов. Пример такой структуры приведен на рис. 37. Разработанная программная оболочка и технология ее наполнения позволила в короткие сроки создать в ВЗФЭИ комплекты для студентов 1-5 курсов, включающие в общей сложности 80 компьютерных обучающих программ (КОПР) по дисциплинам базовых экономических специальностей. Они успешно прошли процедуру сертификации в системе Минобрнауки РФ в качестве программных продуктов учебного назначения, что свидетельствует об эффективности проведенных исследований. Так, комплект компьютерных обучающих программ для студентов 1-го курса КОПРІ имеет сертификат № 0000001 от 30.03.01 г. Комплект компьютерных обучающих программ для студентов 2-го курса КОПР2.2 имеет сертификат № 0000008 от 05.07.02 г. Комплект компьютерных обучающих программ для студентов 3-го курса КОПРЗ.З имеет сертификат № 0000018 от 16.08.04 г. Комплект компьютерных обучающих программ для студентов 4-го курса КОГТР4 имеет сертификат № 0000010 от 25.09.02 г. Комплект компьютерных обучающих программ для студентов 5-го курса КОПР5 имеет сертификат № 0000017 от 31.01.03 г. Пример сертификата на комплект компьютерных обучающих программ приведен в Приложении 7. Программная реализация компьютерных обучающих программ для студентов 1-5 курсов зарегистрирована в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (ОФАП) Государственного координационного центра информационных технологий Министерства образования РФ, а также в Информационно-библиотечном фонде РФ. При этом программные средства для включения гипермедийных материалов КОПР по каждому курсу [43, 44, 45, 46, 47] зарегистрированы в качестве программных оболочек. В Приложениях 8-10 приведен ряд документов, связанных с регистрацией разработанных программных средств (на примере КОПРЗ.З): в Приложении 8 - страница информационной карты, входящей в комплект документов, необходимой для регистрации авторских прав на программы для ЭВМ и базы данных в Приложении 9 - свидетельство об отраслевой регистрации программного продукта в ОФАП [21]; в Приложении 10 - извещение о государственной регистрации в Информационно-библиотечном фонде РФ.

Компьютерные обучающие программы представляют собой гипертекстовые мультимедийные учебные пособия, которые объединены в комплекты по курсам и охватывают дисциплины шести экономических специальностей («Бухгалтерский учет, анализ и аудит», «Финансы и кредит», «Менеджмент организации», «Маркетинг», «Экономика труда», «Государственное и муниципальное управление»). Они являются эффективным дополнением к профиль ным учебникам и учебно-методическим пособиям. КОПР включают в себя краткое изложение теоретического материала по дисциплинам в гипертекстовой форме, примеры с разбором решения (в т.ч. диалоговые), тестовые задания для самоконтроля и контроля знаний, графические и анимационные материалы, необходимые дополнительные и сервисные средства. Примеры представление учебного материала КОПР в гипертекстовой и мультимедийной форме приведены ниже. Так, на рис. 38 иллюстрируется мультимедийное представление учебной информации на примере дисциплины «Финансы предприятий (организаций)». То, что можно увидеть на этом рисунке (текст и графика) в реальном КОПР дополняется также анимационной отработкой схемы,, которая синхронизирована с поясняющим звуковым сопровождением.

Похожие диссертации на Модели, алгоритмы и инструментарий для создания программных обучающих комплексов системы дистанционного экономического образования