Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Высоцкий Юрий Иванович. Исследование и разработка методов и средств автоматизации построения обучающих курсов в диалоговых системах на базе ЭВМ : ил РГБ ОД 61:85-5/1802

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

В В Е Д Е Н И Е.........Т ,.,,...7.7...,. 4

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

АОС ..................... 10

  1. Проблемы и тенденции применения ЭВМ для обучения 10

  2. Анализ АОС с позиций обучающего ............. 12

  3. Анализ АОС с позиций обучаемого т*!25

1.4. Выводы и постановка задач по диссертации .... 32
ГЛАВА 2. ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ | АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ,

ОБУЧАЮЩИХ КУРСОВ ................................. 35

  1. Учение и обучение как процедуры решения . задач 36

  2. Классификация операторов и процедур

решающих систем 39

  1. Математическая модель обучающего курса ...... 42

  2. Вспомогательные задачи автоматизированного обучения 48

2.5. Выгоды 50

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТИПОВЫХ СТРУКТУР И АЛГОРИТМОВ ПОСТРОЕНИЯ "

ОБУЧАЮЩИХ КУРСОВ 52

  1. Типовые составляющие блоки АОК 52

  2. Формализованная процедура диалога при автоматизированном обучении ................. 63

  3. Типовые алгоритмы и средства для построения фрагментов обучающих курсов 70

3.4. Выводы 76

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МАКРОСРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ

АОК 78

4.1. Общие сведения о базовой системе 78

*.2. Макросистема как средство генерации АОК ..... 82

  1. Типовые макроопределения для структурной организации обучающих курсов 83

  2. Особенности реализации макроопределений

для формирования учебного материала 92

  1. Расширение языка описания курсов 94

  2. Технологическая схема реализации АОК с использованием разработанных макросредств ... 98

  3. Экспериментальное исследование и анализ эффективности разработанных средств 104

4.8. Выводы . 107

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109

ЛИТЕРАТУРА III

ПРИЛОЖЕНИЯ 120

Введение к работе:

Современный научно-технический прогресс характеризуется развитием и широким внедрением в повседневную жизнь человечества систем и средств обработки информации, использующих вычислительную технику. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года среди важнейших проблем в -области естественных и технических наук намечено "совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения, средств и систем сбора, передачи и обработки информации" /47/,

Вычислительные машины, обладающие большой памятью, высоким быстродействием, гибким программным управлением и диалоговым режимом работы, открывают широкие возможности для создания средств и систем управления процессами, трудно поддающимися алгоритмиза ции.

В настоящее время разработано много разнообразных систем управления различными процессами во всех областях человеческой деятельности. Наиболее сложными для управления являются те процессы, где человек выступает в роли объекта управления. Здесь приходится учитывать помимо общих закономерностей процесса еще и психологические и физиологические особенности человека. Одним из примеров такого процесса является процесс автоматизированного обучения.

В связи с непрерывным ростом объема информации, необходимой современному квалифицированному специалисту, и с ростом потребности в непрерывной подготовке и переподготовке кадров для народного хозяйства возникла необходимость в новых эффективных средствах обучения. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979 года /45/ отмечается необходи-

мость интенсивной разработки, опробования и внедрения новых форм, методов и средств подготовки специалистов.

Один из путей повышения эффективности и качества обучения - активное использование автоматизированных обучающих систем (АОС), в которых должен отразиться весь педагогический опыт, накопленный человечеством, последние достижения кибернетики, инженерной психологии, математической логики. Эффективность функционирования такой системы определяется комплексом средств, в которые входят учебно-методические и психолого-педагогические факторы, формирующие и регламентирующие процесс обучения. И только при наличии взаимосвязи между отдельными сторонами единого учебного процесса возможно органическое соединение комплекса технических средств, наборов информационных данных и обучаемых в единую человеко-машинную систему.

"Внедрение АОС - это принципиально новое направление в индустриализации системы высшего образования" /54/. АОС могут быть использованы практически во всех видах учебной работы. Разумеется, что они не подменяют преподавателя, они являются средством в его руках, позволяющим активно влиять на работу каждого обучаемого.

В конце 60-х годов господствовало общее мнение, что через несколько лет ЗВіМ смогут превзойти, а потом и заменить человека в процессе обучения подрастающего поколения. Эти надежды не оправдались. Теперь задача формулируется так: необходимо поддерживать, расширять и дополнять с помощью ЭВМ познавательные способности человека, а не стремиться заменить человека машиной.

Автоматизированные обучающие системы широкого назначения в настоящее время создаются практически во всех развитых странах мира, обладающих необходимыми научно-техническими воз-

можностями - высоким уровнем развития средств вычислительной техники и связи. Актуальность использования автоматизированного обучения для подготовки не только пользователей ЭВМ, но и студентов вузов и техникумов, учащихся средних школ и профессионально-технических училищ подтверждает как зарубежный, так и отечественный опыт. Существенные трудности, с которыми постоянно сталкиваются преподаватели, связаны со специфическими проблемами современного образования, к которым относятся рост числа учебных целей и заданий, а в связи с этим и затрат времени, физической и интеллектуальной энергии на обучением

В /39/ отмечается, что главным фактором, определяющим затраты времени преподавателем, является контроль и управление каждым обучаемым, оценка его уровня знаний. От преподавателя требуется выполнение определенных профессиональных процедур при работе с обучаемыми, таких как диагностирование, информирование, моделирование, наблюдение, оценка, критика, разбор, советы и т.п. При автоматизированном обучении часть этой работы выполняет обучающая система, что позволяет преподавателю больше внимания уделять творческим аспектам обучения.

В /16/ к достоинствам АОС добавляют высокую эффективность подготовки специалистов за счет повышения индивидуализации обучения, возможности управления познавательным процессом по гибкой, адаптирующейся к характеристикам обучаемых программе, применения прогрессивных форм самостоятельной работы, наконец, предоставления различного рода услуг, присущих средствам вычислительной техники.

Современные АОС являются сложным инструментом управления процессом обучения. Для овладения им преподаватели должны затратить определенное время и труд, необходимо знать возможности АОС, их особенности, области применения. Программное обеспечение

АОС становится все более сложным, и его возможности часто не понимаются, не используются или используются неверно. Различные предметные области имеют различные характеристики, которые могут влиять на организацию данных учебного назначения АОС, Поэтому в качестве предмета исследований выбрана технология реализации автоматизированных обучающих курсов (АОК), являющихся основой баз данных учебного назначения АОС.

Целью работы является разработка принципов, методов и программно-технологических средств построения АОК, обеспечивающих высокую производительность труда авторов курсов и достаточно высокое качество их продукции, особенно в условиях широкого применения АОС и массового привлечения в эту сферу непрофессиональных пользователей - авторов АОК.

В соответствии с целью диссертации основная задача исследования состоит в следующем. На основе эффективной теории диалогового взаимодействия человека и ЭВМ разработать теоретические основы построения, алгоритмы и программы для реализации технологии проектирования и создания обучающих курсов.

Методологическую основу исследований составляют основные положения задачного подхода к исследованию взаимодействия человека и ЭВМ, логики предикатов, а также основные положения и методы построения сложных информационных систем. По результатам исследований созданы унифицированные инструментальные средства для генерации обучающих курсов на базе типовой АОС.

Научная новизна состоит в том, что на основе формализованных моделей учения и обучения, представляемых как процедуры решения задач определенного вида, выделены основные структурные единицы в алгоритмах автоматизированного обучения и предложены специальные макросредства для их реализации.

Внедрение в практику обучения ноеой техники, как и всякое

открытие, должно пройти три стадии:

  1. новое используется, чтобы делать то, что делалось и раньше, но другим способом;

  2. новое используется для того, чтобы делать новое и по-новому ;

  3. изменяется сам образ мышления с учетом нового открытия.

Относительно АОС можно утверждать, что они в своем развитии прошли первую и частично вторую стадии их воздействия на общественное мнение. Несмотря на то, что изучены далеко не все возможности АОС как интерактивных систем, они уже оказывают влияние'на учебный процесс и изменение содержания и форм обучения /44/. В настоящее время в вузах страны широко внедряются различные отечественные АОС. Ряд систем продолжает развиваться применительно к специфике учебного процесса в высшей школе совместными усилиями Института кибернетики АН УССР, научно-исследовательского института проблем высшей школы и ряда вузов в соответствии с Программой ГКНТ СССР 0.80.10 на I98I-I985 годы. В рамках этой программы выполнялась и данная работа. Задания, определяемые указанной выше программой, включены также в Государственный план экономического и социального развития УССР на 1982 год и республиканскую целевую комплексную программу РН.Ц.008 на 1981-85 гг.

Диссертация состоит из четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

В первой главе на основе анализа существующих автоматизированных обучающих систем и режимов работы их пользователей определяются основные направления исследований и разработок в данной области, уточняются основные задачи диссертации.

Во второй главе на основе "задачного" подхода к описанию процедур решения задач человеком и искусственными системами

9 классифицируются операторы и процедуры решающих систем, разрабатывается математическая модель обучающих курсов, определяются основные и вспомогательные задачи автоматизированного обучения.

Третья глава посвящена разработке типовых средств для генерации диалоговых фрагментов обучающих программ. Для этого из формализованной процедуры диалога при автоматизированном обучении выведены частные схемы обмена сообщениями, положенные в основу типовых алгоритмов для генерации обучающих программ.

В четвертой главе описана реализация типовых процедур и типовых алгоритмов на базе макропроцессора системы программирования обучающих курсов для вузов. Описывается технологическая схема реализации обучающей программы с использованием разработанных средств, проводится экспериментальное исследование эффективности разработанных средств.

В приложениях приводится набор бланков для подготовки учебного материала вне ЭВМ к генерации и текст макроопределений на языке описания курсов, положенных в основу системной библиотеки типовых процедур обучающих программ.

Подобные работы
Овчинников Алексей Павлович
Разработка и исследование метода и средств контроля параметров двухфазных потоков для автоматизации гидротранспортирования
Сорвирог Сергей Викторович
Исследование методов и разработка средств повышения достоверности описания состояния горного массива с помощью измерительных систем
Алексеев Владимир Александрович
Разработка и исследование методов и средств автоматизированного управления качеством продукции непрерывных производств
Томаков Максим Владимирович
Разработка и исследование методов и средств идентификации и контроля металлической ленты системы загрузки реактора
Беляков Андрей Александрович
Исследование и разработка методов и средств обмена технологической информацией между СЧПУ и системами подготовки управляющих программ
Плющенков Роман Александрович
Исследование и разработка методов и средств интеграции информационно-программных систем управления предприятием
Татарский Леонид Сергеевич
Исследование и разработка методов построения диалоговой системы телеобработки информации в ИВС ГА
Кучеренко Виктор Иванович
Исследование и разработка методов и алгоритмов автоматизированного управления железнодорожным транспортом предприятий химической промышленности
Гостеев, Виктор Геннадьевич
Исследование и разработка методов управления качеством продукции на основе новых информационных технологий
Черных Михаил Викторович
Разработка и исследование методов и моделей для автоматизации планирования, инвариантного к специфике конкретного производства

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net