Разработка обучающей системы по дисциплине "Экспертные системы" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка обучающей системы по дисциплине "Экспертные системы"
Основные характеристики современных автоматизированных обучающих систем. Требования к электронным образовательным ресурсам. Технологии создания электронных учебно-методических комплексов. Основные принципы применения компьютерных обучающих систем.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Новые образовательные технологии сопровождают результаты значительных научных исследований. Так, развитие кибернетики и вычислительной техники обусловило развитие программированного обучения.
Результаты исследований закономерностей развития человеческого мышления привели к развитию проблемного обучения. Деятельностный подход возник на основе исследований психологов и философов в области человеческой деятельности.
Тенденции развития современных образовательных технологий напрямую связаны с гуманизацией образования, способствующей самоактуализации и самореализации личности.
В некоторых технологиях обучения рассматривается как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учётом технических, человеческих ресурсов и их взаимодействия.
На смену отдельным формам и методам активного обучения, делающим процесс обучения разорванным на части, приходят целостные образовательные технологии вообще и технологии обучения, в частности. Технологичность учебного процесса состоит в том, чтобы сделать учебный процесс полностью управляемым.
Образование вошло в число основных государственных приоритетов многих стран мира. Большинство из них сегодня приступили к радикальным изменениям, стремясь создать гибкую мобильную систему высшего образования, отвечающую новым требованиям в условиях глобальной конкуренции.
При этом главную цель - повышение адаптационного потенциала вузов и программ подготовки - планируется достичь через реформу академической и организационной структуры, обновление инфраструктуры, методов и технологий обучения, совершенствование педагогического процесса, улучшение качества преподавания и знания [2].
Современный мир предоставляет огромное количество информации совершенно разного характера и назначения. Большинство воспринимаемой нами информации является графической. Компьютерные технологии открывают широкие возможности в создании и представлении этой информации.
Понятие «учебный материал» многоаспектно и зачастую употребляется без конкретной определенности. Как правило, контекстно под этим термином видится научная информация, представленная в формах, ориентированных на обучение. Это могут быть в различных сочетаниях текст, рисунки, графики, диаграммы, формулы, модели, образцы и т. п. Все эти формы представления научной (технической или иной) информации группируются на основе своего наполнения, на основе содержания научного знания, вокруг образований, называемых дидактическими единицами. Множество всех дидактических единиц, сформированное на основе рабочей программы учебного курса, составляет его содержание. Практикуемая технология составления и использования рабочей программы определяет содержание курса в виде перечня дидактических единиц, отражающего, как правило, предполагаемую последовательность проработки учебного материала на занятиях.
За последние десятилетия наблюдается существенное увеличение объемов и сложности учебных материалов, изучаемых в средней и высшей школах [3].
При этом во многих учебных заведениях наблюдается недостаток высококвалифицированных преподавательских кадров. Большие трудности часто возникают при оперативной подготовке, изготовлении и распространении учебных пособий различных видов. Указанные факторы негативно сказываются на качестве подготовки обучаемых. В связи с этим большое внимание уделяется применению прогрессивных методик обучения, в том числе предполагающих использование вычислительной техники.
Разработка обучающей системы по дисциплине Экспертные системы
1. Провести аналитическое исследование проблем создания электронных обучащих систем, рассмотреть основные требования и классификации.
2. Подготовить методический материал по выбранной дисциплине.
3. Определить общую структуру проекта.
5. Написать и отладить программный продукт.
6. Оформить пояснительную записку к дипломной работе.
Современное состояние проблемы разработки, внедрения электронных обучающих систем.
Процесс создания электронных обучающих систем при помощи визуальных языков программирования.
Методы исследования: изучение и анализ литературы, применение программы в практике.
Научная новизна и степень самостоятельности исследования заключаются в систематизации методического матриала по дисциплине.
Практическая значимость. Разработанная обучающая система может применяться в качестве учебного материала преподавателями и обучающимися для подготовки или проведения занятий и контроля знаний по дисциплине «Экспертные системы».
В настоящее время в процесс обучения активно внедряются программные технологии на базе персональных ЭВМ, применяемые для передачи студенту учебного материала и контроля степени его усвоения.
При этом на рынке программного продукта за последнее десятилетие появилось большое количество обучающих систем, в том числе и автоматизированных (АОС), которые охватывают различные предметные области, и призваны решать задачи обучения на всех этапах жизни человека - от начальных классов средней школы до процесса обучения в высших учебных заведениях. [4].
Автоматизированные обучающие системы (АОС) имеют следующие характерные черты:
Гибкость. Возможность заниматься в удобное для себя время, в удобном месте и темпе. Нерегламентированный отрезок времени для освоения дисциплины.
Модульность. Возможность из набора независимых учебных курсов - модулей формировать учебный план, отвечающий индивидуальным или групповым потребностям.
Параллельность. Параллельное с профессиональной деятельностью обучение, т.е. без отрыва от производства.
Охват. Одновременное обращение ко многим источникам учебной информации (электронным библиотекам, банкам данных, базам знаний и т.д.) большого количества обучающихся. Общение через сети связи друг с другом и с преподавателями.
Экономичность. Эффективное использование учебных площадей, технических средств, транспортных средств, концентрированное и унифицированное представление учебной информации и мультидоступ к ней снижает затраты на подготовку специалистов.
Технологичность. Использование в образовательном процессе новейших достижений информационных и телекоммуникационных технологий, способствующих продвижению человека в мировое постиндустриальное информационное пространство.
Социальное равноправие. Равные возможности получения образования независимо от места проживания, состояния здоровья, элитарности и материальной обеспеченности обучаемого.
Интернациональность. Экспорт и импорт мировых достижений на рынке образовательных услуг.
Новая роль преподавателя. АОС расширяет и обновляет роль преподавателя, который должен координировать познавательный процесс, постоянно усовершенствовать преподаваемые им курсы, повышать творческую активность и квалификацию в соответствии с нововведениями и инновациями.
Позитивное влияние оказывает АОС и на студента, повышая его творческий и интеллектуальный потенциала за счет самоорганизации, стремления к знаниям, умения взаимодействовать с компьютерной техникой и самостоятельно принимать ответственные решения. Обучение в автоматизированных обучающих системах делится на две категории [5]:
При синхронной модели студенты и преподаватели общаются в реальном времени через виртуальные аудитории, используя сочетание различных методов передачи информации.
При асинхронном подходе студент сам определяет темп обучения. В частности, он выбирает различные носители информации, может выполнять задания в соответствии с аудиторной программой или планом, а затем передавать готовую работу преподавателю для оценки.
При разработке интерфейса пользователя разработчик должен учесть все аспекты, связанные с этим: начиная от удобства работы с программой, и заканчивая умением пользователя работать с ЭВМ.
При проектировании базы данных необходимо решить сложнейший комплекс задач, связанный с выбором СУБД, ее архитектурой, взаимосвязью и целостностью данных.
Методы объектно-ориентированного проектирования обладают, в известной степени, гибкостью и имеют большую возможность к стандартизации и согласованию чем методы структурного проектирования.
К наиболее важным преимуществам объектного подхода к решению задачи является тот факт, что природа объектов, составляющих обучающую систему, остается неизменной во всех задачах данного класса. Отсюда следует, что в качестве объектов обучающей системы можно рассматривать набор объектов, входящих в стандартную обучающую систему.
Исходя из стандартного набора задач проектирования, можно сделать вывод, что возможна разработка методики автоматизации проектирования обучающих систем, с использованием принципов объектно-ориентированного проектирования[6].
Для разработки такой методики, выделим, прежде всего, объекты составляющую стандартную обучающую систему, которую в дальнейшем будем называть типовой обучающей системой (ТОС). Сформулируем понятия ТОС.
В ТОС обязательно присутствие следующих функциональных блоков:
1. обучающий блок - реализует средства обучения учащегося и ориентирован на определенную предметную область;
2. контролирующий блок - реализует средства оценки эффективности обучения в виде тестов или иного способа контроля усвоения материала;
3. блок базы данных - реализует средства хранения информации по предметной области и процесса обучения;
4. блок средств интерфейса с пользователем - реализует средства взаимодействия с пользователем.
Прогноз относительно перспектив АОС с помощью современных технологий дать не так уж просто, поскольку их судьба зависит от многих обстоятельств, на часть которых создатели обучающих программ и их потенциальные клиенты никак повлиять не могут.
Как показывает практика, когда требуется урезать бюджет, часто первыми кандидатами на сокращение становятся образовательные программы.
Кроме того, возникает проблема закупки дорогостоящего оборудования.
Наконец, перспективы распространения дистанционного обучения зависят от таких глобальных факторов, как общее состояние экономики. Сейчас высокий спрос на высококвалифицированных специалистов по ИТ способствует активному развитию рынка обучения, но этот баланс может нарушиться, если ситуация на рынке труда существенно изменится [7].
Рисунок 1. Структурная схема электронного образовательного ресурса (ЭОР).
Модуль - это содержательный слой ЭОРа, на котором может осуществляться принцип многоуровневости обучения. Критерии уровней обучения разрабатываются педагогом-проектировщиком ЭОРа. Согласно нашей концепции первоначальный уровень обучения по конкретному ЭОРу выбирает сам учащийся. В дальнейшем уровни прохождения модулей ЭОРа обуславливаются успешностью усвоения учебной информации и направляются системой обучения.
Страница - логически самостоятельная часть учебного материала, входящая в модуль. Страница состоит из медиаресурсов, разворачивающих учебный материал в логической последовательности, предполагаемой автором-проектировщиком ЭОР и индивидуально реализуемой учащимся (индивидуальная траектория обучения).
Медиаресурсы - минимальная единица учебной информации, различной модальности: текст, видео, изображение, звук, тест, гиперссылки. Медиаресурсы представляют собой единицы медиатекста.
Для каждого модуля (в случае его многоуровневости) педагог-проектировщик разрабатывает отдельные уровни-слои содержания модуля и соответствующие им тесты самопроверки и итогового тестирования. На основании результатов итогового тестирования по модулю, система может предложить более высокий уровень изучения следующего модуля ЭОРа, оставить прежний уровень или изучить модуль повторно.
В пределах модуля пользователь может осуществлять произвольное путешествие по гиперссылкам, руководствуясь только своими познавательными интересами [12]. Однако он должен при этом отдавать себе отчет, на какой уровень знаний он претендует, поскольку модуль может быть ему зачтен только по результатам тестирования знаний. Соответственно он может вызывать тестовую программу по изученному модулю соответствующего уровня. Логическая структура страницы многоуровневого модуля показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Логическая структура страницы многоуровневого модуля с активизацией уровневых гиперссылок
Разработчик модуля должен проектировать педагогические тесты оценивания уровня знаний исходя из того, что для успешного тестирования на достаточном уровне необходимо усвоение учебного материала первичного учебного текста (без активизации гиперссылок); для успешного тестирования на хорошем уровне необходимо знание учебного текста с активизацией всех гиперссылок первого уровня; для отличного уровня знаний необходимо знание учебного текста с активизацией как гиперссылок I-го так и всех гиперссылок второго уровня.
Траектории навигации по гиперссылкам как первого, так и второго уровней могут быть двух видов - замкнутые и открытые. Замкнутые траектории указывают на мультитексты, предложенные педагогом-проектировщиком и содержащиеся в БД медиаобразовательной среды. Т.е. каждый текст (мультитекст) привлечен для решения конкретных педагогических целей (как педагогических целей медиаобразовательной среды в целом, так и педагогических целей ЭОРа и его компонентов). Поэтому вся совокупность текстов ЭОРа и привлекаемых по гиперссылкам медиатекстов должна быть замкнута относительно педагогических целей медиаобразовательной среды.
Системная педагогическая цель ЭОРа с необходимостью должна отражать педагогические цели проектировщиков медиаобразовательной среды (рисунок 3).
ЭОР является для студента средством, с помощью которого он может индивидуально, в соответствии со своим уровнем личностного развития, удовлетворять свои образовательные потребности, вступая во взаимодействие с ЭОРами, и со всей медиаобразовательной средой. Основной способ взаимодействия субъектов образовательного процесса с медиаобразовательной средой - это диалог. Поэтому задача разработчиков ЭОРа состоит в том, чтобы обеспечить пользователю как можно более полные возможности диалогового взаимодействия с ЭОРом, с учетом личностно-индивидуальных особенностей пользователя (уровень первоначальной подготовки, мотивация, когнитивный стиль, предпочитаемая модальность восприятия информации и т.д. и т.п.).
Чтобы диалог был педагогически эффективен, каждый вид диалогового взаимодействия с ЭОРом и его структурными элементами, также должен иметь осознанную педагогическую цель.
Таким образом, педагогическое проектирование педагогических целей как медиаобразовательной среды в целом, так и её отдельных элементов - электронных образовательных ресурсов (ЭОРов) является самым первым и ответственным этапом системного проектирования педагогической системы на базе новых информационных технологий [14].
Язык программирования служит инструментом для описания подлежащих выполнению действий и представляет собой набор концепций, которые использует разработчик для решения поставленных задач.
В качестве языка программирования для данной системы должен быть выбран универсальный язык программирования высокого уровня, который отвечает следующим требованиям:
1. возможность решения широкого класса задач;
2. набор операторов языка должен отражать принципы структурного проектирования;
3. возможность работы с базами данных;
4. возможности создания запросов к базам данных;
5. синтаксис языка должен быть достаточно не сложным и включать в себя возможность объектно-ориентированного программирования;
6. язык должен быть лёгок для изучения;
7. наличие компилятора с возможностью компоновки исполняемых файлов для работ под управлением операционных систем семейства Windows.
Программирование в Delphi строится на тесном взаимодействии двух процессов: процесса конструирования визуального проявления программы (т. е. ее Windows-окна) и процесса написания кода, придающего элементам этого окна и программе в целом необходимую функциональность.
Для написания кода используется окно кода, для конструирования программы - остальные окна Delphi и прежде всего - окно формы [29].
Между содержимым окон формы и кода существует неразрывная связь, которая строго отслеживается Delphi. Это означает, что размещение на форме компонента приводит к автоматическому изменению кода программы и наоборот - удаление тех или иных автоматически вставленных фрагментов кода может привести к удалению соответствующих компонентов.
Помня об этом, программисты вначале конструируют форму, размещая на ней очередной компонент, а уже только после этого переходят, если это необходимо, к написанию фрагмента кода, обеспечивающего требуемое поведение компонента в работающей программе.
2. проектирование сверху вниз. Программист разбивает свою задачу на несколько более простых, после чего каждая из задач решается по отдельности. Затем компонуются результаты проектирования простых задач, и решается задача проектирования в целом.
3. при объектно-ориентированном программировании данные объединяются со свойственными им операциями обработки в некоторые объекты. При этом свойства одних могут передаваться другим.
Любая программа в Delphi состоит из файла проекта (файл с расширением dpr) и одного или нескольких модулей (файлы с расширениями pas). Каждый из таких файлов описывает программную единицу Object Pascal [30].
Принципы построения автоматизированных обучающих систем. Описание социальной программы поддержки населения "Твой курс". Сравнение технологий PHP и ASP.NET. Типичный ход событий. Диаграмма вариантов использования. Функциональные требования к системе. курсовая работа [2,7 M], добавлен 15.06.2013
Обзор средств создания электронных обучающих систем. Требования к системе проектирования "электронного учебника". Разработка теоретической части и интерактивных примеров. Классификация средств создания электронных учебников. Принципы изложения материала. дипломная работа [7,8 M], добавлен 10.01.2013
Принципы построения автоматизированных обучающих систем, их классификация, обзор существующих вариантов. Описание социальной программы поддержки населения "Твой курс", проектирование информационной системы по обучению населения компьютерной грамотности. курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.09.2012
Анализ обучающих программ, систем для создания обучающих дисков, оценки качества обучающих систем, информационных технологий, состояния в области проектирования программных продуктов. Описание диаграммных методик. Разработка математической модели. дипломная работа [1,7 M], добавлен 17.07.2009
Разработка программного инструментария для разработки мультимедийных интерактивных обучающих систем, предназначенных для обучения правилам поведения в чрезвычайных ситуациях; интерактивной мультимедийной обучающей системы и редактора обучающих сценариев. дипломная работа [3,0 M], добавлен 06.07.2012
Порядок разработки мультимедиа систем. Инструментальные средства создания электронных учебно-методических комплексов. Структура авторской программы "Театр моды", ее логическая схема и взаимодействие тем. Контроль знаний в электронной обучающей программе. дипломная работа [2,0 M], добавлен 23.04.2015
Процессы индивидуализации, интеллектуализации и веб-ориентации традиционных обучающих систем как важные особенности современных компьютерных технологий обучения. Знакомство с программными средствами для построения компетентностно-ориентированных моделей. дипломная работа [2,7 M], добавлен 04.10.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Разработка обучающей системы по дисциплине "Экспертные системы" дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат: Молодая семья и ее проблемы
Причины Деловых Конфликтов Реферат
Средства Мониторинга Цод Реферат
Контрольная работа: Монархическая форма правления государством
Дипломная работа по теме Живая геометрия
Как Написать Сочинение По Картине Зимнее Утро
Поверка Эсса
Реферат: Историки. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Лексико-фразеологические библейские реминисценции в поэзии А. Блока
Склонение Слова Сочинение По Падежам
Сколько Можно Получить За Сочинение Егэ
Первичный Рак Печени Реферат
Пособие по теме Кислород
Реферат: «Искусство научного управления это эволюция, а не изобретение»
Реферат: Амплитудный детектор. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Внутренний контроль на предприятии. Внедрение системы внутреннего контроля бухгалтерского учета экономического субъекта
Контрольная работа по теме Военная организация монголов
Курсовая работа: Воздействие радиационного излучения на операционные усилители. Скачать бесплатно и без регистрации
Социального Развития Организации Реферат
Шпаргалка: Шпаргалка по Бухгалтерскому учету 16
Банкротство юридических лиц как основание их ликвидации - Государство и право дипломная работа
Життєвий шлях Едгара Алана По - Литература курсовая работа
Впровадження положень Болонського процесу в Україні - Педагогика статья