Научная статья на тему 'Разработка подсистемы планирования и анализа учебных ресурсов'

Разработка подсистемы планирования и анализа учебных ресурсов Текст научной статьи по специальности «Автоматика. Вычислительная техника»

CC BY
9
2
Поделиться
Ключевые слова
LMS / КОГНИТИВНАЯ КАРТА / COGNITIVE MAP / ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ / GENETIC ALGORITHM / УЧЕБНЫЙ ПЛАН / CURRICULUM / КОНЦЕПТ / CONCEPT

Аннотация научной статьи по автоматике и вычислительной технике, автор научной работы — Агеев Андрей Геннадьевич

Целью работы является разработка механизма моделирования и разработки учебных планов для академического образования. Модели и алгоритмы разработки учебных планов основаны на когнитивных картах и базируются на разработках по анализу и моделированию учебных планов [1-2]. В процессе работы, были решены следующие задачи: 1. Разработана программа для моделирования и разработки учебных планов для академического и корпоративного обучения. Функции программы: · Ввод и редактирование учебных планов в графическом и табличном виде; · Вычисление характеристик учебных планов, основанных на характеристиках учебных курсов, входящих в эти планы; · Автоматизированное составление учебных планов при заданных условиях и ограничениях. Разработаны механизмы интеграции с конфигурациями на платформе «1С:Предприятие 8», системой «1С:Корпоративный университет» и системой Moodle ([3,5]) с помощью API.

Похожие темы научных работ по автоматике и вычислительной технике , автор научной работы — Агеев Андрей Геннадьевич,

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Разработка подсистемы планирования и анализа учебных ресурсов»

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА УЧЕБНЫХ РЕСУРСОВ Агеев А.Г. Email: Ageev644@scientifictext.ru

Агеев Андрей Геннадьевич - магистр информационных технологий,

Институт математики и информационных технологий Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск

Аннотация: целью работы является разработка механизма моделирования и разработки учебных планов для академического образования. Модели и алгоритмы разработки учебных планов основаны на когнитивных картах и базируются на разработках по анализу и моделированию учебных планов [1-2]. В процессе работы, были решены следующие задачи:

1. Разработана программа для моделирования и разработки учебных планов для академического и корпоративного обучения. Функции программы:

• Ввод и редактирование учебных планов в графическом и табличном виде;

• Вычисление характеристик учебных планов, основанных на характеристиках учебных курсов, входящих в эти планы;

• Автоматизированное составление учебных планов при заданных условиях и ограничениях. Разработаны механизмы интеграции с конфигурациями на платформе «1С:Предприятие 8», системой «1С:Корпоративный университет» и системой Moodle ([3,5]) с помощью API. Ключевые слова: LMS, когнитивная карта, генетический алгоритм, учебный план, концепт.

DEVELOPMENT OF THE SUBSYSTEM OF PLANNING AND ANALYSIS OF EDUCATIONAL RESOURCES Ageev A.G.

Ageev Andrey Gennadievich - Master of Information Technologies, INSTITUTE OF MATHEMATICS AND INFORMATION TECHNOLOGIES ETROZAVODSKSTATE UNIVERSITY, PETROZAVODSK

Abstract: the aim of the work is to develop a mechanism for modeling and development of curricula for academic education. Models and algorithms of curriculum development are based on cognitive maps and are based on developments in the analysis and modeling of curricula [1-2]. In the process, the following tasks were solved:

1. A program for modeling and developing curricula for academic and corporate training has been

developed.

Program function:

• Input and editing of curricula in graphical and tabular form;

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

• Calculation of curriculum characteristics based on the characteristics of the training courses included in these plans;

• Automated the compilation of curricula under specified conditions and limitations.

The mechanisms of integration with configurations on the platform "1C: Enterprise 8", the system" 1C:Corporate University " and the system Moodle ([3,5]) using the API. Keywords: LMS, cognitive map, genetic algorithm, curriculum, concept.

УДК:004

Идея разработки подсистемы планирования и анализа учебных ресурсов объяснима необходимостью в академической сфере составлять учебные планы с учетом временных ограничений, а также уровня подготовки слушателей.

Разработка полноценной системы для моделирования содержания электронного учебного курса производилась в два этапа: первый этап заключался в проектировании системы, который предоставляет инструменты для создания содержания электронного учебного плана на основе когнитивных карт, представленных в виде ориентированного графа, их редактирования и визуализация [4]. Кроме этого, система предоставляет расчеты влияний концептов, которые

используются при работе алгоритма, выполняющего поиск наиболее оптимальной модели плана. На втором этапе происходила разработка и внедрение математической модели оптимизации содержания плана.

В результате завершения второго этапа, был разработан программный продукт на платформе «1С:Предприятие 8», который может быть интегрирован в конфигурации на платформе «1С:Предприятие 8» и в другие LMS и системы автоматизации обучения силами разработанного API. Аналогов разрабатываемых механизмов не обнаружено.

Разработанная система обладает следующими функциями:

1. Управление учебными планами

• Добавление новых планов;

• Редактирование существующих планов;

• Удаление учебных планов.

2. Управление когнитивными картами, описывающих содержание учебных планов в виде ориентированного графа

• Управление концептами

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

(a) Добавление новых концептов со всеми необходимыми характеристиками;

(b) Редактирование концептов — изменение характеристик концептов и сохранение этих изменений в базе данных;

(c) Удаление концептов из плана.

• Отображение иерархий зависимостей данного концепта

(a) Отображение иерархий концептов, которые зависят от выбранного концепта;

(b) Отображение иерархии концептов, от которых зависит выбранный концепт.

• Управление связями между концептами

(c) Определение новых связей между концептами с необходимым параметром;

(d) Редактирование уже существующих связей;

(e) Удаление связей.

3. Визуализация графа (когнитивной карты), представляющего собой модель учебного плана

• Непосредственное представление графа на основе концептов и связей, хранящихся в базе данных

• Динамическое обновление графа при изменении концептов и связей между концептами

• Сохранение изображения графа в формате png

4. Выполнение количественного анализа когнитивных карт

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

• Расчет влияния каждого концепта на каждый концепт;

• Расчет влияния каждого концепта на план в целом;

• Расчет влияния учебного плана на каждый концепт.

Все вводимые пользователем данные форм проверяются на их корректность, а данные, отправляемые в БД, проверяются на целостность.

Основной целью разработки является создание вариантов учебного плана. Разработанные ранее модели учебных планов, основанные на когнитивных картах, а также алгоритмы моделирования и анализа учебного материала используются для составления содержания учебных планов, которые состоят, в свою очередь, из взаимосвязанных учебных курсов по разным темам [6,7,8,9,10].

Преподаватель может выбрать часть содержания и создать новый план. При этом есть возможность проверки логической целостности учебного плана, расчет и просмотр важности каждого концепта для процесса обучения и т.д. Также, преподаватель может автоматически создать вариант учебного, при ограничении времени на изучение полученный вариант будет логически связным, и, максимально оптимальным с точки зрения важности концептов для учебного плана и экспертных оценок концептов.

Важной особенностью является, что можно создавать варианты учебных планов, с разными содержаниями, но, контент будет один и тот же.

Время изучения концептов дается в учебных часах, экспертная оценка - число от 0 до 1. Для построения нового варианта плана, необходимо, в случае необходимости, отредактировать следующую информацию:

• Время изучения каждого концепта;

• Экспертная оценка каждого концепта;

• Связи между концептами.

Для создания вариантов учебных планов, используется обработка «Мастер создания вариантов учебного плана». В обработке, выбирается план, на базе которого, необходимо построить новый вариант учебного плана.

Существует возможность ручного построения плана (закладка «Ручное создание») и интеллектуального создания (закладка «Автоматическое создание»).

Ручное создание варианта учебного плана предполагает создание варианта плана, содержащего часть концептов базового учебного плана, отбор концептов происходит вручную. Для помощи в выборе тех концептов, которые войдут в новый вариант учебного плана, существуют дополнительные возможности в программе.

Для работы продукта необходима платформа "1С:Предприятие 8". Работа в операционных системах: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Linux (тонкий и веб-клиенты), Mac OS (только веб-клиент).

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Квалификация пользователя: пользователь должен уметь работать с офисными программами под Windows (MS Word) и с любыми программами на платформе " 1 С:Предприятие8".

Таким образом, разработанный программный продукт помогает решать следующие задачи:

• Вести учет персонала организации для целей обучения;

• Управлять пользователями;

• Разработать электронные учебные материалы;

• Организовать обучения;

• Анализировать результаты обучения.

Продукт будет востребован в академической сфере для составления учебных планов, при наличии различных условий и ограничений (например, на ограничение времени на изучения или уровня квалификации слушателей).

Список литературы / References

1. Иванников А.Д., Ижванов Ю.Л., Кривошеев А.О. Перспективные информационные технологии в концепции информатизации высшего образования. / А.Д. Иванников, Ю.Л. Ижванов, А.О. Кривошее. М.: Изд-во Моск. ун-та., 1994, с. 23-32.

2. Карпов В.И., Хабарова О.К. Оптимизация составления учебных планов вузов. /В.И. Карпов, О.К. Хабаров.- // Вестник МГТУ, серия "Приборостроение", Выпуск 2, 1998 С. 12-29.

3. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем./ А.И. Башмаков, И.А. Башмаков // М.: «Филинъ», 2003. 616 с.

4. Башмаков И.А., Рабинович П.Д. Модель семантической сети для представления учебного материала в компьютерных обучающих средствах. / И.А. Башмако, П.Д. Рабинович// Справочник. Инженерный журнал. 2002. №8 С. 61-64.

5. Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. / А.В. Соловов. - Самара: «Новая техника», 2006. 464 с.

6. Соловов А.В. Моделирование структуры электронных образовательных ресурсов. /

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

A.В. Соловов // Информационные технологии. 2007, № 2, с. 43-48.

7. Борисов В.В., Круглов В.В., Федулов А.С. Нечеткие модели и сети. / В.В. Борисов,

B.В. Кругло, А.С. Федулов. //Горячая линия-Телеком, 2007, с. 50-190.

8. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В. Когнитивные технологии для поддержки принятия управленческих решений. / В.И. Максимо, Е.К. Корноушенко, С.В. Качаев.-//М.:Институт проблем управления РАН, 1998. С. 78-80.

9. Кулинич А.А. Методология когнитивного моделирования сложных плохо определенных ситуаций». Вторая международная конференция по проблемам управления (17-19 июня 2003 г., ИПУ РАН, Москва 2003 г.), избранные труды, т.2, с. 219-226.

10. 1с:Предприятие8: [Электронный ресурс]: 1с: Электронное обучение// Режим доступа: http://v8.1c.ru/elo/corp/index.htm/ (дата обращения: 12.12.2016).