ИИС в образовании. Основные виды и технологии ИИС. Интеллектуальная поддержка дистанционного образования и экстерната

 

 

 

Функциональная структура использования  СИИ

 

Эта структура состоит  из трех комплексов вычислительных средств (рис. 1).

 

 

 

Рис. 1. Функциональная структура  использования СИИ

 

Первый комплекс представляет собой совокупность средств, выполняющих  программы (исполнительную систему), спроектированных с позиций эффективного решения  задач, имеет в ряде случаев проблемную ориентацию. Второй комплекс – совокупность средств интеллектуального интерфейса, имеющих гибкую структуру, которая  обеспечивает возможность адаптации  в широком спектре интересов  конечных пользователей.

 

Третьим комплексом средств, с помощью которых организуется взаимодействие первых двух, является база знаний, обеспечивающая использование  вычислительными средствами первых двух комплексов целостной и независимой  от обрабатывающих программ системы  знаний о проблемной среде. Исполнительная система (ИС) объединяет всю совокупность средств, обеспечивающих выполнение сформированной программы. Интеллектуальный интерфейс  – система программных и аппаратных средств, обеспечивающих для конечного  пользователя использование компьютера для решения задач, которые возникают  в среде его профессиональной деятельности либо без посредников либо с незначительной их помощью.

 

База знаний (БЗ) – занимает центральное положение по отношению  к остальным компонентам вычислительной системы в целом, через БЗ осуществляется интеграция средств ВС, участвующих в решении задач.

Интеллектуальная поддержка  дистанционного образования и экстерната

Концепция дистанционного и  открытого образования

 

Термин «дистанционное образование  и экстернат» (открытое образование) и его определения являются сравнительно новыми в сфере образования, так  как они получили распространение  лишь в последние 15–20 лет. Среди наиболее часто используемых терминов, относящихся к открытому и дистанционному образованию, можно назвать следующие: корреспондентное образование, домашнее обучение, самостоятельное обучение, внешнее обучение, непрерывное обучение, дистанционное обучение, самообучение, обучение взрослых, обучение с опорой на технические средства, или опосредованное обучение, обучение с фокусировкой на учащемся, открытое обучение, открытый доступ, гибкое обучение и распределенное обучение.

 

Педагогическая доктрина открытого обучения в центр ставит предоставление учащимся возможности  выбора:

 

–   среды и медиа – печатных, онлайновых, телевизионных или видео;

 

–   места обучения –  дома, на рабочем месте, в учебном  заведении;

 

–   темпа обучения –  с четко заданным темпом или не имеющим четкой структуры;

 

–   механизмов поддержки  – помощь тьюторов (преподавателей) по требованию, аудиоконференции или обучение с опорой на компьютер;

 

–   моментов начала и  завершения.

 

Многие учреждения используют этот термин в своих наименованиях: Открытый университет Великобритании; Колледж открытого доступа и  Институт открытого обучения Чарльза  Стёрта, Австралия; Информационная сеть открытого обучения и Организация  открытого обучения, Канада; Национальный открытый университет Индии имени  Индиры Ганди; Открытый университет Шри-Ланки.

 

Один из вариантов обучения, практикуемый сегодня: к студенту поступает  информация, которую он изучает, а  после сдает экзамен. Другой метод  практиковался в Екатеринбурге  при изучении языка. Информация выкладывалась  на сервер, люди ее изучали и, допустим, через две недели должны были написать определенную контрольную. Так, блоками, они проходили всю программу, и в конце организаторы назначали  время, в которое они сдают  экзамен.

 

Остается понять, чем так  привлекательно дистанционное образование, кроме сидения дома и возможности  получить диплом западного образца.

 

Во-первых – это достаточно дешево, что немаловажно сегодня, когда всерьез идут разговоры  о переводе ряда вузов на коммерческие рельсы. Здесь не надо платить за коммунальные услуги в вузах, аудиторные часы преподавателям и прочее, прочее.

 

Во-вторых, если на сервере  выложен некоторый объем информации и есть возможность пользователю получить его без особых хлопот, – это неплохой шанс повысить его  интеллектуальный уровень. А один пользователь плюс еще один ... глядишь, повысится  культурный уровень нации в целом. Достаточно перспективным было бы искать способы совмещения разных типов  образования.

 

Проблем у дистанционного образования, конечно, много: слабо  разработаны методики, не отлажена сама технология учебного процесса, отсутствует  финансирование. Корочки корочками, но обучение должно быть эффективным, то есть приносить знания. И такие, чтобы данный человек не мог получить их никаким другим способом. Заниматься же этим должны профессионалы, а не коммерческие организации.

 

А вообще, этот вид образования, как и все другие, – серьезное  и важное дело. И может быть, через  некоторое время многие будут  проходить курсы по сети. Но единственное, что можно сказать точно: старого  доброго очного образования оно  не заменит.

Глобальный рынок учебных  программ

 

В Москве состоялся 2-й Международный  конгресс Образование и информатика  под эгидой ЮНЕСКО. Участниками конгресса  были ведущие авторитеты компьютерных дел и высшей школы России и  зарубежья. В рамках конгресса работали конференция по дистанционному образованию, выставка-ярмарка компьютерных программ и новых технологий обучения Edit-96. Главным организатором конгресса  выступила Ассоциация международного образования совместно со своим  зарубежным партнером International Council of Distance Education (ICDE). Задача ICDE – разработка и распространение новых программ по дистанционному образованию. В перспективе ICDE планирует создать глобальный рынок учебных программ разных уровней, доступ к которому будет открыт для всех. Российское отделение ICDE (в Ассоциации международного образования) создано для того, чтобы интегрировать российскую систему образования в мировую и запустить зарубежные программы дистанционного образования в российские вузы.

 

Надо заметить, что некоторые  российские вузы уже достаточно используют зарубежные программы дистанционного образования и даже предлагают иностранцам  свои.

 

Например, Московский инженерно-физический институт разработал программно-методический комплекс по курсу Теория управления, электронный задачник, компьютерный учебник по математическому программированию. Московский автомобилестроительный институт представил на выставке инновационные  курсы Менеджмент и Юриспруденция, которые могут быть использованы для дистанционного обучения инвалидов, военнослужащих, сотрудников спецподразделений  с особым режимом и людей, занятых  на производстве. Применимы они и  для профессионально-технических  училищ и даже старших классов  средней школы.

 

МГУ представил компьютерную систему контроля знаний студентов. В соответствии с этой системой, студент сдает экзамен компьютеру. Профессор лишь следит за процессом, почти не вмешиваясь в него. А  Санкт-Петербургский университет  связался по Internet с Парижем и Хельсинки, а также с большинством крупнейших российских университетов. Теперь его студенты могут выбирать себе учебные программы (пока в качестве дополнительных курсов) университетов-партнеров.

«Электронные» учебники

 

Для эффективного функционирования человека в электронной системе  обучения вне зависимости от задачи, решаемой исследователем, особое значение приобретают методы визуализации исходных данных, промежуточных результатов  обработки, обеспечивающих единую форму  представления текущей и конечной информации в виде отображений, адекватных зрительному восприятию человека и  удобных для однозначного толкования полученных результатов. Важным требованием  интерфейса является его интуитивность. Следует заметить, что управляющие  элементы интерфейса должны быть удобными и заметными, вместе с тем они  не должны отвлекать от основного  содержания, за исключением случаев, когда управляющие элементы сами являются основным содержанием.

 

Лёгкость в освоении и  использовании данной среды для  генерации электронных учебников  достигается за счёт применения визуальных технологий и возможностью использования  специалистом-предметником любых текстовых  и графических редакторов для  написания содержимого электронного учебника. Для удобства работы среда  по генерации электронных учебников  допускает разработку проекта по отдельным частям, что позволяет  организовать работу над учебником  нескольких специалистов-предметников.

 

К таким требованиям подходит среда для разработки электронных  систем обучения Toolbook II Assistant Version 6.0, в которой может быть реализован электронный учебник по какой-либо теме для студентов дистантной формы обучения ТПУ.

 

Программный продукт ToolBook II Assistant Version 6.0 предназначен для без какого бы то ни было программирования создавать и распространять обучающие программы доступные, как в локальном варианте, так и в сетевом для локальных сетей и интернет. В ToolBook II Assistant Version 6.0 имеется управляемый посредством шаблонов интерфейс, который позволяет вести обучение шаг за шагом. Разработчики могут начать работу с этим продуктом со специально разработанного модуля Book Specialist, который проведет их по всем основным этапам создания приложения. Добавление в учебную программу видео, звука, графики и интерактивных функций производится путем простой буксировки (drag-and-drop) мышью соответствующих файлов. В результате получается учебное приложение, которое можно использовать как на традиционных занятиях с преподавателем, так и при дистантном обучении на компьютере. Разработанную учебную программу можно хранить в сети, поместить на диск или записать на CD-ROM. Полученное приложение может легко дополнить следующий разработчик, путём вставки дополнительных страниц. Преимуществом такого подхода является то, что преподаватели сами могут создавать свои индивидуальные программы компьютерного обучения.

 

Пакет ToolBook II обладает стандартным меню, расположенном в верхней части главного окна и состоящее из следующих пунктов: “File” (“Файл”), “Edit” (“Редактирование”), “View” (“Вид”), “Page” (“Страница”), “Object” (“Объект”), “Text” (“Текст”), “Draw” (“Прорисовка”) и “Help” (“Помощь”)

 

Пакет ToolBook II Assistant позволяет экспортировать электронные учебники в виде набора файлов в формате HTML для использования в World Wide Web.

 

Перемещая описанные языком Java объекты из каталога на страницы электронного учебника, изменяя их свойства и экспортируя электронный учебник как файлы в формате HTML, конечные пользователи могут иметь все выгоды интерактивного режима, независящего от операционной системы. При экспортировании электронного учебника для использования в World Wide Web, поддерживаемые языком Java объекты, используемые в электронном учебнике, экспортируются как Java – апплеты. Эти небольшие приложения зависят от специального кода языка Java, который определяет их поведение в Internet.

 

Конвертацию электронного учебника в формат HTML реализует диалоговое окно “Export for Web”. В пакете ToolBook II Assistant создать упакованную форму электронного учебника позволяет диалоговое окно “Автоупаковщик” (“AutoPackager”). Опции инсталляции позволяют выбрать один из пяти видов инсталляции.

 

Учебник можно организовать как обычную книгу. В начале учебника идёт описание навигационных средств  учебника, таких, как кнопки перехода на страницы, кнопок вызова помощи, содержания и оглавления. Затем, на странице “содержание” содержатся пункты основных разделов материала представленного в  учебнике, в виде “горячих” слов, нажатие мышкой на которые происходит перемещение на страницу указанную  в содержание. В конце каждого  раздела помещаются контрольные  вопросы или различного рода тестовые задания по пройденному материалу. Оценка ответов, на которые показывает, на сколько максимально был усвоен предложенный материал, в конце электронного пособия возможно также обобщить все полученные оценки и выставить итоговую по пройденному курсу. В зависимости от требований предъявляемых к каждому конкретному студенту, т.е. от степени интеллектуального развития, психологической устойчивости и различных других личностных факторов, преподаватель или ассистент курса может предложить повторить те разделы, по которым оценка может считаться неудовлетворительной.

«Электронные» тесты

 

Существуют различные  виды тестов, так для тестирования можно применить так называемую закрытую форму тестов. Пользователю представлен вопрос или утверждение, а также варианты ответов. Причем количество самих ответов и правильных из них может быть неограниченно. Тест может быть, охарактеризован  как эффективный при условии, что он удовлетворяет определенным требованиям.

 

Основные требования следующие: надёжность, валидность и дискриминативность.

 

Надёжность теста –  это характеристика методики, отражающая точность психодиагностических измерений, а также устойчивость результатов  теста к действию посторонних  случайных факторов. При этом надёжность бывает нескольких видов:

 

1) ре-тестовая надёжность  – когда рассматриваются показатели  при повторном исследовании испытуемых  с помощью одного и того  же теста по прошествии времени;

 

2) надежность частей теста  – получается путём анализа  устойчивости результатов отдельных  совокупностей тестовых задач  или отдельных частей теста.

 

Когда тест не может дать тот же самый результат для  некоторого испытуемого (при условии, что этот испытуемый не изменился) в  различных условиях, – значит, не все в порядке. Способ измерения  ре-тестовой надёжности очень прост. Вычисляется корреляция показателей  для выборки испытуемых, протестированных в двух случаях. Удовлетворительным наименьшим значением для ре-тестовой надежности является 0,7. Указанный предельный коэффициент надежности в известной  мере условен. Для проективных и  некоторых других тестов личности показатель ре-тестовой надежности может быть ниже, при этом диагностическая ценность методики не снижается.

 

Средняя величина корреляции одного теста или задания со всем тестами или заданиями из генеральной  совокупности называется коэффициентом  надежности. Квадратный корень из коэффициента надёжности является корреляцией данного  теста или задания с истинным показателем. Однако на практике невозможно точно вычислить это теоретическое  значение надежности , потому что количество разработанных нами заданий и тестов не является бесконечным. Это означает, что надежность  некоторого теста можно оценить лишь приблизительно.

 

Таким образом, на практике коэффициенты надежности основаны на корреляции одного теста с другими, и эта оценка может быть не очень точной. Это, означает, что имеющая более существенное значение корреляция теста или задания  с истинным показателем тоже может  быть оценена неточно.

 

Тесноту связи между качественными  признаками X и Y измеряют с помощью  коэффициента ассоциации. Где Х –  вид теста, а Y – результаты тестирования. В простейшем виде формула, по которой  рассчитывается этот показатель, выглядит следующим образом: