Засоби, моделі та технологія автоматизованого групового навчання

Ключові слова: інформаційна технологія, автоматизоване навчання, інформаційний навчальний комплекс, комп'ютеризований навчальний курс, таймерна технологія.

Радельчук Г. И. Средства, модели и технология автоматизированного группового обучения.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии.- Институт проблем моделирования в энергетике им. Г. Е. Пухова НАН Украины, Киев, 2001.

Диссертация посвящена вопросам разработки средств и технологии автоматизированного группового обучения под управлением преподавателя на основе новых научно-обоснованных моделей обучения. В диссертации проведен анализ состояния проблемы, установлены существующие противоречия и основные трудности в разработке и использовании новых информационных технологий в процессе группового обучения, а также пути их преодоления. Определены дидактические способности ПК, критерии отбора технических средств для автоматизации группового обучения, варианты комплексирования аппаратно-программных средств для рационального построения информационного учебного комплекса (ИУК). На основе сравнительного анализа структуры, архитектурных особенностей, функциональных, технических и программных параметров существующих компьютерных систем обоснована целесообразность использования многопользовательских комплексов различной конфигурации на базе однго ПК, к которому подключаются РМ обучаемых (многотерминальный ИУК с алфавитно-цифровыми или графическими терминалами, мультиконсольный ИУК с графическим режимом работы на РМ, ИУК с интеллектуальными терминалами). Такой ИУК функционирует в режиме коллективного доступа с разделением времени и ресурсов ПК. Описана, формализована и исследована инвариантная модель системы “преподаватель ИУК группа обучаемых” как двухуровневой иерархической системы, содержащей n подсистем нижестоящего уровня (n обучаемых и программно-аппаратных средств осуществления их решений), подчиненных одному органу управления вышестоящего уровня (преподаватель и программно-аппаратные средства осуществления его решений); формализованы оптимизационные задачи системы: глобальная (достижение наилучших результатов учебной деятельности группы обучаемых при минимально необходимых затратах усилий и времени обучаемых и преподавателя), локальные (получаются декомпозицией глобальной) и задача преподавателя (координация действий нижестоящих подсистем); показана решаемость задачи координации в предложенной архитектуре автоматизированной системы, что при соответствующих начальных условиях обеспечивает решение глобальной задачи; совместимость целей и свойство монотонности доказывают бесконфликтность функционирования системы (в системе отсутствуют межуровневый и внутриуровневый конфликты). Предложенная модель не зависит от предметной области и условий обучения. Построена также адаптивно-параметрическая модель, характеризующая основные компоненты системы, отображающая механизмы преобразования подсистем из одного состояния в другое и обеспечивающая адаптацию программно-аппаратных средств ИУК и методики обучения к индивидуальным особенностям обучаемых. На основе построенных моделей: розвита и усовершенствована технология проектирования и разработки компьютеризированных учебных курсов (КУК) для поддержки обучения различным дисциплинам; определены основные структурные подсистемы интегрированной среды КУК - Идентификация, Обучение, Управление и Справка; средствами многопользовательской ОС DOSLine разработан пакет утилит управления, интеграция которого в КУК (как программное ядро подсистемы Управление) позволяет автоматизировать основные функции управления процессом группового обучения; выработаны рекомендации для проектирования интегрированной среды КУК; предложена и описана общая технология автоматизированного группового обучения на базе ИУК под управлением преподавателя. Разработана мультиконсольная информационная система, основанная на применении таймерной технологии; это дало возможность конструктивно упростить ИУК без ограничения его функциональных возможностей в текстовом режиме, снизить его стоимость и улучшить экологические характеристики по сравнению с существующими решениями. Полученные результаты позволяют исключить использование дорогого и сложного оборудования в автоматизированных системах группового обучения и вместе с тем обеспечивают качественно новый уровень преподавания различных дисциплин.

Ключевые слова: информационная технология, автоматизированное обучение, информационный учебный комплекс, компьютеризированный учебный курс, таймерная технология.

Radelchuk G. I. Means, Models and Technology of Computer-Aided Group Instruction.- Manuscript.

Thesis for a candidate's degree (of technical sciences) by speciality 05.13.06 - automated control systems and progressive information technologies.- G. E. Pukhov Institute of Simulation Problems in Power Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2001.

The dissertation is devoted to the topics of information technologies of computer-aided group instruction elaboration and usage. In the thesis usefulness of information training complex (ITC) design by one IBM PC connected with students' working places is stated. The invariant model of the system “teacher ITC group of students” is described, formalized and investigated as a two-layer hierarchical system of making decisions; conditions of the system coordination and non-conflictness of its functioning are shown. Adaptive-parametric model of group training is built. Technology of creation of computer-aided instruction courses is described; package of control programs allowing to automate the main functions of the group instruction management process is elaborated. Recommendations for integrated environment design of computer-aided instruction courses are elaborated. On the basis of created models the general technology of computer-aided group instruction under the teacher's control is suggested. Distributed information system based on timer technology is elaborated; it was discovered that ecological characteristics of timer ITC are safe for the health of the users.

Key words: information technology, computer-aided instruction, information training complex, computer-aided instruction course, timer technology.

Размещено на Allbest.ru