Возможности и особенности построения автоматизированных дидактических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Математическая морфология.

Электронный математический и медико-биологический журнал.

Том 10. Вып. 3. 2011.

УДК37.0:004

ББК74.580.255

Возможности и особенности построения автоматизированных дидактических систем

Козлов С.В.

Аннотация

В работе описаны структурные элементы и проанализированы возможности и особенности построения автоматизированных систем обучения. Рассмотрены принципы функционирования автоматизированной дидактической системы индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности».

Ключевые слова: автоматизированная дидактическая система, индивидуальное тестирование, индивидуальная траектория обучения, дидактическая система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности».

In the work structural elements are described and possibilities and features of the construction of the automated systems of training are analyzed. Principles of functioning of the automated didactic system of individual testing «A Measurement Complex of Educational Competence» are considered.

Key words: automated system of training, individual testing, individual trajectory of training, didactic system, the automated didactic system of individual testing "A Measurement Complex of Educational Competence".

Внедрение и использование в едином образовательном пространстве «Средняя школа - ВУЗ» современных концепций инфокоммуникационных технологий требует разработки соответствующих программных сред. При их проектировании в качестве моделей изучаемой предметной области и построения индивидуальной траектории обучения целесообразно и рационально применять математические аспекты теории графов и педагогические основы индивидуального тестирования.

В качестве автоматизированной дидактической системы может быть использован специально разработанный (совместно с Д.А. Бояриновым) пакет программ «Автоматизированная система обучения «Задачник»» [1] или система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» (Advanced Tester) [4].

Автоматизированная система обучения «Задачник» включает в себя:

базу данных по математическим тестам, обеспечивающую хранение, редактирование и поиск информации об тестовых заданиях;

базу данных, содержащую графовые модели теоретического материала по различным темам школьного курса алгебры и начала анализа, допускающие их добавление, удаление, построение и изменение;

базу данных, содержащую графовые модели знаний данного учащегося по изучаемым темам.

Автоматизированная личностно ориентированная система обучения «Задачник» позволяет производить:

поиск базисных элементов знания по данной теме;

поиск и отбор в имеющейся базе данных систем базисных задач по данной теме, - в том числе учитывающих индивидуальный уровень знаний учащегося по этой теме.

Автоматизированная дидактическая система «Комплекс измерения обученности» представляет собой целостную программу, которая позволяет осуществлять мониторинг состояния обученности, контролировать усвоение знаний учениками и своевременно вносить коррективы в образовательный процесс. Это в свою очередь дает возможность строить индивидуальные траектории обучения отдельно взятого ученика, группы учеников и всего класса.

Дидактическая система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» включает в себя:

базу данных, содержащую графовые модели теоретического материала по различным темам изучаемого курса;

базу тестовых заданий по изучаемой дисциплине;

базу тестов для диагностики уровня обученности учеников и контроля их знаний.

Особенностью этой системы является модель построения индивидуальной траектории обучения, которая реализует алгоритм формирования критериально-ориентированного индивидуального теста. Он основан на выделении неусвоенных элементов знаний, применении для отбора индивидуальных тестовых заданий соответствия Галуа [6, 7, 8] и оптимизации индивидуального теста с помощью аппарата импликативных матриц [2, 3, 4].

В данных автоматизированных дидактических системах модель изучаемой предметной области представлена в виде графовых моделей, суть которых изложена в [1, 4]. Автоматизированная дидактическая система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» реализует модель построения индивидуальной траектории обучения с применением процесса формирования критериально-ориентированного индивидуального теста. Остановимся более подробно на описании данной системы.

«Комплекс измерения обученности» является полностью автономной программной средой. Данная система, созданная с помощью языка программирования Си, имеет возможность встраивания в более мощные системы тестирования в виде отдельно функционирующего модуля. Помимо этого она может внедряться как подсистема мониторинга в другие инновационные дидактические системы. Использование в создании языка программирования Си позволяет обеспечить надежную защиту обрабатываемых данных, получить статистически обоснованных результаты при определении критериев эффективности.

Как и любая современная программа - «Комплекс измерения обученности» имеет понятный и удобный пользовательский интерфейс, позволяет осуществлять ввод данных несколькими способами и не требует от учителя, использующего данную систему специальных знаний в области программирования. Применение комплекса в учебном процессе требует от учителя лишь знания своего учебного предмета в случае отсутствия стандартных файлов приложения разработанных для изучения дисциплины и необходимости их разработки.

Особенности применения системы индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» не требует специфических навыков работы с компьютером как у учителя [5], так и у ученика. Для большинства учащихся включение компьютера и запуск стандартных приложений не вызывает никаких затруднений. Тем более что со многими программами, изучаемыми в школьном курсе информатики, ученики уже имеют некоторые навыки работы и составили определенное представление. В связи с этим, использование разработанной программы возможно на любом этапе обучения, причем и как объект самостоятельного изучения, так как комплекс отвечает всем современным требованиям при создании продуктов подобного рода.

Автоматизированная дидактическая система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» обеспечивает следующие функции:

1. Хранение информации о тестовых заданиях по учебной дисциплине в следующей форме:

условие тестового задания;

верный ответ и набор дистракторов;

уровень сложности тестового задания;

набор проверяемых элементов знаний по графовой модели.

2. Редактирование в полном объеме всех справочников:

добавление новых записей;

удаление имеющихся записей;

изменение содержания имеющихся записей.

3. Хранение информации об уровне обученности ученика по изучаемому предмету:

создание графовых моделей знаний ученика по данной теме в данный момент времени после тестирования (уровень обученности);