Alat peraga komputer dibagi menjadi:
buku teks komputer;
lingkungan khusus domain;
bengkel laboratorium;
simulator;
sistem kontrol pengetahuan;
direktori dan database untuk tujuan pendidikan;
sistem alat;
sistem pembelajaran pakar.
Sistem pembelajaran otomatis (ATS) - kompleks perangkat lunak dan perangkat keras dan alat pendidikan dan metodologis yang menyediakan kegiatan belajar aktif. AES tidak hanya memberikan pengajaran pengetahuan tertentu, tetapi juga memeriksa jawaban siswa, kemungkinan petunjuk, hiburan dari materi yang dipelajari, dll.
AES adalah sistem manusia-mesin yang kompleks yang digabungkan menjadi satu rangkaian disiplin ilmu: didaktik (tujuan, isi, pola, dan prinsip pendidikan dibuktikan secara ilmiah); psikologi (memperhatikan karakteristik watak dan gudang mental siswa); pemodelan, grafik komputer, dll.
Sarana utama interaksi antara siswa dan ATS adalah dialog. Dialog dengan sistem pembelajaran dapat dikendalikan oleh pelajar dan sistem. Dalam kasus pertama, siswa itu sendiri yang menentukan mode pekerjaannya dengan AOS, memilih metode mempelajari materi yang sesuai dengan kemampuan individunya. Dalam kasus kedua, metode dan metode mempelajari materi dipilih oleh sistem, disajikan kepada siswa, sesuai dengan skenario, kerangka materi pendidikan dan pertanyaan kepada mereka. Siswa memasukkan jawabannya ke dalam sistem, yang menafsirkan maknanya untuk dirinya sendiri dan menampilkan pesan tentang sifat jawaban. Tergantung pada tingkat kebenaran jawaban, atau pada pertanyaan siswa, sistem mengatur peluncuran jalur tertentu dari skenario pembelajaran, memilih strategi pembelajaran dan menyesuaikan dengan tingkat pengetahuan siswa.
Sistem pembelajaran ahli (ETS). Mereka menerapkan fungsi pembelajaran dan mengandung pengetahuan dari area subjek tertentu yang agak sempit. ETS memiliki kemampuan untuk menjelaskan strategi dan taktik pemecahan masalah bidang studi yang dipelajari dan memberikan kontrol tingkat pengetahuan, keterampilan dan kemampuan dengan diagnosis kesalahan berdasarkan hasil pelatihan.
Training database (UBD) dan training knowledge base (UBZ), difokuskan pada mata pelajaran tertentu. UBD memungkinkan Anda untuk membentuk kumpulan data untuk tugas pendidikan tertentu dan untuk memilih, mengurutkan, menganalisis, dan memproses informasi yang terkandung dalam kumpulan ini. UBZ, sebagai suatu peraturan, berisi deskripsi konsep dasar bidang studi, strategi dan taktik untuk memecahkan masalah; satu set latihan yang diusulkan, contoh dan tugas dari bidang studi, serta daftar kemungkinan kesalahan siswa dan informasi untuk memperbaikinya; database yang berisi daftar metode pengajaran dan bentuk organisasi pendidikan.
Sistem multimedia. Mereka memungkinkan untuk menerapkan metode dan bentuk pelatihan intensif, meningkatkan motivasi belajar melalui penggunaan sarana modern untuk memproses informasi audiovisual, meningkatkan tingkat persepsi emosional informasi, membentuk kemampuan untuk menerapkan berbagai bentuk kegiatan pemrosesan informasi mandiri.
Sistem multimedia banyak digunakan untuk mempelajari proses dari berbagai alam berdasarkan simulasinya. Di sini Anda dapat memvisualisasikan kehidupan partikel dasar dunia mikro, tidak terlihat oleh mata biasa, ketika mempelajari fisika, berbicara secara kiasan dan jelas tentang dunia abstrak dan n-dimensi, dengan jelas menjelaskan cara kerja algoritme ini atau itu, dll. Kemampuan untuk mensimulasikan proses nyata dalam warna dan dengan iringan suara meningkatkan pembelajaran ke tingkat yang baru secara kualitatif.
Sistem<Виртуальная реальность>. Mereka digunakan dalam menyelesaikan tugas-tugas konstruktif-grafis, artistik, dan lainnya, di mana perlu untuk mengembangkan kemampuan untuk membuat desain spasial mental suatu objek sesuai dengan representasi grafisnya; dalam studi stereometri dan menggambar; dalam simulator terkomputerisasi dari proses teknologi, instalasi nuklir, penerbangan, transportasi laut dan darat, di mana tanpa perangkat seperti itu pada dasarnya tidak mungkin untuk melatih keterampilan interaksi manusia dengan mekanisme dan fenomena modern yang super kompleks dan berbahaya.
Jaringan telekomunikasi komputer pendidikan. Izinkan untuk menyediakan pembelajaran jarak jauh (DL) - pembelajaran jarak jauh, ketika guru dan siswa dipisahkan secara spasial dan (atau) dalam waktu, dan proses pendidikan dilakukan dengan menggunakan telekomunikasi, terutama berdasarkan Internet. Pada saat yang sama, banyak orang mendapatkan kesempatan untuk meningkatkan pendidikan mereka di rumah (misalnya, orang dewasa yang dibebani dengan urusan bisnis dan keluarga, orang muda yang tinggal di daerah pedesaan atau kota kecil). Seseorang pada setiap periode hidupnya memperoleh kesempatan untuk memperoleh profesi baru dari jarak jauh, meningkatkan keterampilannya dan memperluas wawasannya, dan secara praktis di pusat ilmiah atau pendidikan mana pun di dunia.
Dalam praktik pendidikan, semua jenis utama telekomunikasi komputer digunakan: email, papan buletin elektronik, telekonferensi, dan fitur Internet lainnya. DL juga menyediakan penggunaan otomatis kursus yang direkam pada disk video, CD, dll. Telekomunikasi komputer menyediakan:
kemampuan untuk mengakses berbagai sumber informasi melalui Internet dan bekerja dengan informasi ini;
kemungkinan umpan balik yang cepat selama dialog dengan guru atau dengan peserta lain dalam kursus pelatihan;
kemungkinan mengorganisir proyek telekomunikasi bersama, termasuk yang internasional, telekonferensi, kemungkinan bertukar pandangan dengan peserta mana pun dalam kursus ini, guru, konsultan, kemungkinan meminta informasi tentang masalah apa pun yang menarik melalui telekonferensi.
kemungkinan penerapan metode kreativitas jarak jauh, seperti partisipasi dalam konferensi jarak jauh, jarak jauh<мозговой штурм>kerja kreatif jaringan, analisis komparatif informasi di WWW, pekerjaan penelitian jarak jauh, proyek pendidikan kolektif, permainan bisnis, lokakarya, tur virtual, dll.
Kerja bersama mendorong siswa untuk berkenalan dengan sudut pandang yang berbeda tentang masalah yang dipelajari, untuk mencari informasi tambahan, untuk mengevaluasi hasil mereka sendiri.
1Penetrasi teknologi informasi ke bidang pendidikan mengarah pada perluasan basis konseptual, baik melalui pembentukan konsep-konsep baru maupun melalui penggunaan konsep-konsep lama dalam makna semantik baru. Kebutuhan untuk mengubah isi semantik dari beberapa konsep sibernetika terutama disebabkan oleh kenyataan bahwa tugas-tugas manajemen pembelajaran tidak dapat dianggap terpisah dari keadaan siswa. Dari sudut pandang ini, bidang informasi yang dibangun dalam sistem pelatihan dan banyak peserta dalam proses pendidikan membentuk satu kesatuan - "sistem yang konsisten sendiri". Konsep ini dipinjam oleh kami dari fisika, seperti banyak konsep lain yang telah ditemukan penerapannya dalam deskripsi sistem pembelajaran otomatis, bukan secara kebetulan. Menurut pendapat kami, ada banyak kesamaan antara tugas otomatisasi pembelajaran dan metode penggambaran, misalnya, sistem kuantum. Pada saat yang sama, isi konsep "kuantum informasi" memiliki lebih banyak kesamaan dengan konsep kuantum energi daripada yang diyakini secara umum.
Dari sudut pandang teknologi informasi, tugas belajar dapat dianggap sebagai mentransfer sistem ke keadaan kualitatif baru melalui sejumlah transformasi kuantitatif yang terbatas.
Saat mengembangkan sistem pembelajaran otomatis, informasi yang diproses oleh komputer dan ditawarkan kepada pengguna harus dievaluasi, pertama-tama, dari sudut pandang persepsi informasi ini oleh kesadaran sebagai informasi yang berguna untuk pembentukan kepribadian. Dengan kata lain, setiap sistem pembelajaran (tidak harus otomatis) adalah sistem informasi semantik (SIS) . Dalam hal ini, adalah bijaksana, menurut pendapat kami, untuk memilih elemen sibernetik tersebut, yang biasa disebut arus informasi , yang menentukan, bagaimanapun, konsep-konsep ini seperti yang diterapkan pada SIS.
Di bawah aliran informasi semantik di sedang belajar (SIPO) kami akan memahami urutan perubahan dalam pengetahuan kami, yang hanya secara keseluruhan dirasakan oleh kesadaran sebagai langkah tertentu dalam pengembangan kepribadian, yaitu, memastikan transisi kepribadian ke kualitas baru.
Masukan dari sistem pembelajaran menerima informasi yang diatur menurut prinsip "keanekaragaman dasar": satu set bit informasi diproses secara seragam dari waktu ke waktu. Sedikit informasi yang diberikan pada sumbu numerik x dan siklus pemrosesan interupsi yang diatur oleh generator dapat dianggap sebagai koordinat dari beberapa manifold "spatio-temporal" (x, t) - ruang homogen peristiwa layar.
Pemrosesan informasi untuk tujuan pembelajaran adalah pelanggaran terhadap homogenitas bermacam-macam, transformasinya menjadi ruang tertentu, mungkin metrik. Untuk memahami dengan tepat perubahan apa yang terjadi dalam aliran informasi yang berkelanjutan dalam proses mempersiapkannya untuk persepsi dari layar monitor komputer, mari kita pertimbangkan operasi dasar pada ruang informasi yang ditentukan oleh tugas-tugas pembelajaran.
1. Markup ruang informasi – pembagian ruang informasi menjadi SIPO.
2. Memformat SIPO - menetapkan satu elemen, satu unit aliran informasi dalam kaitannya dengan proses pembelajaran.
3. kuantisasi SIPO. Dengan kuantisasi SIPO, yang kami maksud adalah dekomposisi menjadi beberapa komponen dasar yang sesuai dengan properti yang telah ditentukan sebelumnya yang bergantung pada karakteristik representasi komputer dari informasi, tugas pembelajaran, dan fitur persepsi. Dalam hal ini, prosedur kuantisasi itu sendiri dapat didekomposisi menjadi dua komponen:
- kuantisasi berurutan - membelah menjadi bagian-bagian dari "panjang" arus informasi (kuantisasi panjang);
- kuantisasi paralel - stratifikasi kuanta panjang individu menjadi lapisan - kuanta serpihan di sepanjang jalan memperdalam ide elemen aliran informasi.
4. Distribusi SIPO. Dalam proses pembelajaran, kebutuhan akan kuanta yang berbeda berbeda, dan keadaan ini membuatnya perlu untuk memecahkan masalah distribusi aliran informasi di atas area representasi komputer pengetahuan (garis, bingkai, jendela).
5. Penggabungan (koneksi) SIPO. Isi dari istilah ini mirip dengan artinya dalam pemrograman. Kita berbicara tentang koneksi lapisan individu kuanta panjang dari SIPO yang sama, dan koneksi beberapa kuanta (panjang dan serpihan) dari SIPO yang berbeda. Sebagai aturan, penggabungan dalam SIPO yang sama disebabkan oleh penggunaan kuanta serpihan yang sama oleh kuanta panjang yang berbeda.
6. Aliran informasi gateway - penangguhan aliran informasi baru untuk menyesuaikan pengetahuan dasar yang diperlukan untuk memahami penalaran lebih lanjut.
7. Penggabungan arus informasi – pembentukan arus informasi baru berdasarkan hasil yang diperoleh di beberapa SIPO independen.
Hal ini berguna untuk memperjelas masalah kuantisasi SIPO berdasarkan pemahaman tentang kuantum energi yang diterima dalam fisika. Dalam fisika, kuantum energi (kuantum medan elektromagnetik) dipahami sebagai bagian energi yang dipancarkan, bergerak di ruang angkasa dan diserap hanya secara keseluruhan, secara keseluruhan - sel darah. Dalam hal ini, sifat penyerapan kuantum bergantung pada hubungan antara energi kuantum dan kemampuan sistem penyerap, yaitu. Energi kuantum yang diserap oleh suatu sistem tidak hanya merupakan sifat kuantum, tetapi juga dari sistem penyerap. Dalam interpretasi kuantum informasi yang ada, sifat dasar kuantum energi ini tidak ada sama sekali. Tetapi justru sifat inilah yang memungkinkan untuk berbicara tentang sistem kuantum. Peserta pelatihan yang ditempatkan di ruang informasi mewakili sistem multi-level yang membutuhkan asimilasi sejumlah informasi yang berbeda untuk perubahan kualitatifnya, yaitu. kuanta berbagai energi informasi. Dari sudut pandang ini, halaman layar teks, rumus, gambar tidak dapat dianggap sebagai konsep invarian dari kuanta aliran informasi. Sesuai dengan konsep informasi semantik, hanya kumpulan data seperti itu yang perlu mengubah keadaan pengetahuan kita yang harus dianggap sebagai kuantum informasi, dan dari sudut pandang pembelajaran, hanya sebagian informasi yang berasimilasi yang dapat mengubah keadaan. dari pengetahuan. Sepotong informasi hanya dapat diasimilasi jika semua data dari bagian ini jelas bagi siswa. Dengan demikian, meskipun dengan latar belakang pembelajaran yang sama, seseorang dapat memahami rumus tanpa penjelasan tambahan, yang lain dengan penjelasan tambahan, dan yang ketiga membutuhkan penjelasan tentang terminologi yang digunakan dalam penjelasan. Pemahaman tentang kuantum informasi seperti itu membawanya lebih dekat ke konsep kuantum energi. Jelas bahwa untuk ukuran tertentu dari kuantum informasi, tidak masuk akal untuk berbicara tentang kemungkinan penyerapannya sama sekali, yaitu. asimilasi.
Namun, perlu dicatat bahwa seseorang, sebagai elemen dari proses pendidikan, cenderung memecah informasi menjadi kuanta sendiri untuk mengasimilasi sepenuhnya. Pada saat yang sama, ia harus memecahkan masalah tambahan dalam menyortir informasi yang tersedia dan mencari informasi yang hilang. Solusi dari masalah ini harus diberikan pada sistem pelatihan otomatis. Penyempurnaan operasi semantik pada informasi semantik yang dipertimbangkan di atas, berdasarkan tugas pembelajaran, memungkinkan, menurut pendapat kami, untuk lebih mengatur proses persiapan materi sumber untuk digunakan dalam sistem pembelajaran otomatis.
literatur
- Gorovenko L.A. Membangun lingkungan informasi dan pendidikan dengan unsur kecerdasan buatan: Dis.... cand. teknologi Ilmu. Krasnodar, 2002. - 167 hal.
- Solomatin N.M. Sistem semantik informasi. - M.: Sekolah Tinggi, 1989. - 127p.
Tautan bibliografi
Rykova E.V., Rykov V.T. SISTEM PENGAJARAN KOMPUTER DAN ALIRAN INFORMASI // Keberhasilan ilmu alam modern. - 2004. - No. 3. - Hal. 87-88;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=12424 (tanggal akses: 19/9/2019). Kami menyampaikan kepada Anda jurnal-jurnal yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural History"
Sebagai aturan, elemen pembelajaran terprogram adalah bagian dari sistem pembelajaran otomatis (AOS). Ini sistem adalah kompleks dukungan ilmiah, metodologis, pendidikan dan organisasi untuk proses pembelajaran yang dilakukan atas dasar komputer atau, sebagaimana disebut juga, teknologi informasi. Dari sudut pandang didaktik modern, pengenalan lingkungan informasi dan perangkat lunak telah memperkenalkan sejumlah besar peluang baru di semua bidang proses pembelajaran. Teknologi komputer mewakili sarana pendidikan yang secara fundamental baru. Karena kecepatan dan cadangan memori yang besar, mereka memungkinkan untuk menerapkan berbagai lingkungan untuk pembelajaran terprogram dan berbasis masalah, untuk membangun berbagai pilihan untuk mode pembelajaran interaktif, ketika dalam satu atau lain cara jawaban siswa benar-benar mempengaruhi jalannya pembelajaran lebih lanjut. .
Akibatnya, seorang guru modern pasti harus menguasai pendekatan pendidikan baru berdasarkan sarana dan metode pelatihan komputer individu. Dalam kasus umum, guru mendapatkan akses ke perangkat komputer, lingkungan informasi dan produk perangkat lunak yang dirancang untuk mendukung kegiatan pengajaran. Semua alat ini membentuk kompleks sistem pembelajaran otomatis.
Sebagai bagian dari sistem pembelajaran otomatis, sejumlah masalah pembelajaran saat ini sedang dipecahkan. Kelompok pertama meliputi tugas-tugas memeriksa tingkat pengetahuan, keterampilan dan kemampuan siswa sebelum dan sesudah pelatihan, kemampuan individu mereka, kecenderungan dan motivasi. Untuk pemeriksaan seperti itu, biasanya digunakan sistem (baterai) tes psikologi dan soal ujian yang sesuai. Kelompok ini juga mencakup tugas memeriksa indikator kinerja siswa, yang dilakukan dengan mendaftarkan indikator psikofisiologis seperti kecepatan reaksi, tingkat perhatian, dll.
Kedua sekelompok tugas dikaitkan dengan pendaftaran dan analisis statistik indikator penguasaan materi pendidikan: pembentukan bagian individu untuk setiap siswa, menentukan waktu untuk memecahkan masalah, menentukan jumlah kesalahan, mengklasifikasikan jenis kesalahan individu, dll Adalah logis untuk memasukkan solusi tugas-tugas pengelolaan kegiatan pendidikan dalam kelompok ini. Misalnya, tugas untuk mengubah kecepatan penyajian materi pendidikan atau urutan penyajian blok baru informasi pendidikan kepada siswa, tergantung pada waktu penyelesaian, jenis dan jumlah kesalahan. Dengan demikian, kelompok tugas ini ditujukan untuk mendukung dan mengimplementasikan unsur-unsur utama pembelajaran terprogram.
Ketiga kelompok tugas AES dikaitkan dengan pemecahan masalah menyiapkan dan menyajikan materi pendidikan, menyesuaikan materi sesuai dengan tingkat kesulitan, menyiapkan ilustrasi dinamis, tugas kontrol, pekerjaan laboratorium, dan pekerjaan mandiri siswa. Sebagai contoh tingkat kelas tersebut, seseorang dapat menunjukkan kemungkinan menggunakan berbagai alat teknologi informasi. Dengan kata lain, penggunaan produk perangkat lunak yang memungkinkan terbentuknya berbagai laboratorium yang kompleks atau kerja praktek lainnya. Misalnya, seperti merakit osiloskop "virtual" dengan demonstrasi berikutnya dari kemampuannya untuk mendaftarkan, memperkuat atau menyinkronkan berbagai sinyal. Contoh serupa dari bidang kimia mungkin menyangkut pemodelan interaksi molekul kompleks, perilaku larutan atau gas ketika kondisi eksperimental berubah.
Dukungan teknis sistem pembelajaran otomatis didasarkan pada jaringan komputer lokal, termasuk stasiun kerja otomatis (AWS) siswa, guru, dan jalur komunikasi di antara mereka (Gbr. 10.1). Tempat kerja siswa, selain monitor (tampilan) dan keyboard, dapat berisi printer, elemen multimedia seperti speaker, penyintesis suara, editor teks dan grafis. Tujuan dari semua perangkat teknis dan perangkat lunak ini adalah untuk memberikan solusi, bahan referensi, dan cara mendaftarkan jawaban kepada siswa. Melengkapi tempat kerja pusat guru mencakup elemen teknis dan perangkat lunak tambahan yang signifikan yang memungkinkan Anda untuk mendaftar
Beras. 10.1. Skema umum loop kontrol tertutup dalam sistem "guru - siswa". Perangkat lunak untuk stasiun kerja otomatis guru dan siswa (ARMP dan ARMU) memungkinkan untuk menerapkan berbagai opsi untuk sistem pelatihan otomatis, termasuk sistem pelatihan terprogram berdasarkan mempertimbangkan kesulitan belajar individu dan mengeluarkan tugas pribadi
tanggapan individu siswa, menyimpan statistik jenis kesalahan, mengeluarkan tugas individu dan memberikan bantuan korektif. Versi tambahan dari sistem pembelajaran otomatis dapat memiliki akses ke Internet, akses ke database di berbagai bidang subjek, dan email.
1Analisis sistem pelatihan komputer dilakukan, masalah utama dalam konstruksinya terungkap. Masalah utama adalah konstruksi model siswa, ada sejumlah besar model ini, namun, mereka kurang memperhitungkan karakteristik dan karakteristik psikofisiologis siswa dan, sebagai suatu peraturan, tidak digunakan dalam pembentukan struktur sumber daya pendidikan dan isinya, yang mengurangi efektivitas penggunaan sistem pelatihan komputer. Konstruksi model diusulkan untuk dibangun dalam bentuk jaringan semantik, yang berbeda dari model lain dalam visibilitas dan kesederhanaan representasi pengetahuan, adanya mekanisme untuk penataannya dan kepatuhan dengan ide-ide modern tentang organisasi memori manusia. Penciptaan dan peningkatan komputer telah memimpin dan terus mengarah pada penciptaan teknologi baru di berbagai bidang kegiatan ilmiah dan praktis. Terlepas dari perkembangan pesat sistem pelatihan komputer saat ini, ada banyak masalah yang terkait dengan pengembangan dan implementasi serta efisiensi penggunaan sistem pelatihan ini. Masalah utama dalam menciptakan sistem pembelajaran adaptif adalah kesulitan dalam membangun lingkungan perangkat lunak yang dapat "memahami" seseorang.
komputer
pendidikan
bisa dilatih
pendidikan
algoritma
1. Bashmakov A.I., Bashmakov I.A. Pengembangan buku teks komputer dan sistem pengajaran. – M.: Filin. - 2003. - 430-an.
2. Brusilovsky P.L. Konstruksi dan penggunaan model siswa dalam sistem pembelajaran cerdas Izvestiya RAN. Sibernetika teknis. - 1992. - No. 5. - P. 97–119.
3. Gavrilova T.A., Khoroshevsky V.F. Basis pengetahuan sistem intelektual. - St. Petersburg: Peter, 2000. - 384 hal.
4. Golenkov V.V., Emelyanov V.V., Tarasov V.B. Kursi Virtual dan Sistem Pembelajaran Cerdas // Berita Kecerdasan Buatan. - 2001. - No. 4. - Hal. 3–13.
5. Petrushin V.A. Sistem pembelajaran: arsitektur dan metode implementasi (ulasan) // Izvestiya RAN. Sibernetika teknis. - 1993. - No. 2. - S. 164-190.
6. Petrushin V.A. Sistem pelatihan ahli. - Kyiv: Naukova Dumka, 1992. - S. 196.
7. Pimenov V. I. Dukungan algoritma kompleks instrumental untuk pembentukan pengetahuan tentang proses teknologi Izvestiya vuzov. Peralatan. - 2009. - No. 1. - Hal. 3–9.
8. Rybina G.V. Pengajaran sistem pakar terintegrasi: beberapa hasil dan perspektif / Kecerdasan buatan dan pengambilan keputusan. - 2008. - No. 1. - Hal. 22–46.
9. Frolov Yu.V., Makhotin D.A. Model Kompetensi Sebagai Dasar Penilaian Kualitas Diklat Spesialis // Dikti Saat Ini. - 2004. - No. 8. - Hal. 34-41.
Penciptaan dan peningkatan komputer telah memimpin dan terus mengarah pada penciptaan teknologi baru di berbagai bidang kegiatan ilmiah dan praktis. Salah satu bidang ini adalah pendidikan - proses mentransfer pengetahuan, keterampilan, dan kemampuan yang sistematis dari satu generasi ke generasi lainnya. Menjadi sebuah lingkup informasi yang kuat, yang memiliki pengalaman dalam menggunakan berbagai sistem informasi klasik (non-komputer), pendidikan dengan cepat menanggapi kemungkinan teknologi modern.
Di depan mata kita, sistem informasi non-tradisional yang terkait dengan pembelajaran muncul; adalah wajar untuk menyebut sistem seperti itu sebagai pelatihan informasi.
Sistem pembelajaran otomatis adalah sistem yang membantu untuk menguasai materi baru, mengontrol pengetahuan, dan membantu guru menyiapkan materi pendidikan.
Tujuan penelitian: untuk menganalisis sistem pelatihan komputer, mengidentifikasi masalah utama dalam konstruksinya, mengembangkan submodel sistem pelatihan komputer untuk pelatihan lanjutan.
Penelitian modern di bidang penggunaan komputer dalam pendidikan berkembang terutama dalam kerangka beberapa bidang utama, yang dapat digambarkan sebagai berikut: sistem pembelajaran cerdas; multimedia pendidikan dan hypermedia; lingkungan belajar, dunia mikro dan pemodelan; penggunaan jaringan komputer dalam pendidikan; teknologi baru untuk mengajar disiplin ilmu tertentu.
Terlepas dari perkembangan pesat sistem pelatihan komputer saat ini, ada banyak masalah yang terkait dengan pengembangan dan implementasi serta efisiensi penggunaan sistem pelatihan ini.
Mempertimbangkan masalah pengembangan sistem pembelajaran komputer secara umum, orang tidak dapat tidak menyebutkan fitur penting berikut yang dicatat oleh V.L. Stefanyuk, adalah alokasi dua proses utama: belajar sebagai belajar dan belajar sebagai bimbingan belajar (figur).
Klasifikasi sistem pembelajaran komputer cerdas
Arah pembelajaran (sistem pembelajaran) adalah belajar mandiri, belajar dengan guru, adaptasi, pengorganisasian diri, dll, oleh karena itu, ketika mengembangkan sistem pembelajaran, dipelajari model yang menunjukkan kemampuan beradaptasi dengan lingkungan dengan mengumpulkan informasi. Arah bimbingan belajar (sistem pembelajaran) erat kaitannya dengan pertanyaan “siapa yang mengajar” (model pembelajar), serta “apa yang diajarkan” (model pembelajaran) dan bahkan “mengapa mengajar”, yaitu di sini model transfer informasi dan pengetahuan dari guru dengan bantuan komputer diselidiki.
Karena tidak ada teori dan algoritma pembelajaran yang diterima secara umum di bidang pedagogi, tidak ada model formal siswa, pembelajaran, pengaruh pendidikan, penjelasan, dll., maka harapan ditempatkan terutama pada model logis-linguistik. Interpenetrasi proses integrasi kecerdasan buatan dan pedagogi diekspresikan dalam sistem pembelajaran cerdas, serta dalam mengajar sistem pakar terintegrasi, dalam kebutuhan untuk memperkenalkan alat tambahan untuk mendukung model siswa, yang menurutnya guru menentukan subtujuan saat ini. pembelajaran pada tingkat strategis, serta alat yang menerapkan model pembelajaran tertentu dalam bentuk serangkaian pengaruh pendidikan pada tingkat taktis dan memberi guru kesempatan untuk mengamati tindakan siswa dan memberinya yang diperlukan. pendampingan.
G.A. Atanov dalam buku "Activity Approach to Teaching" menulis bahwa pemodelan pengetahuan tentang siswa memiliki tiga tujuan utama - menetapkan "apa dia", "apa yang ingin kita lihat padanya" dan "apa yang dia bisa menjadi". Kadang-kadang pengetahuan dan keterampilan subjek dalam disiplin/kursus tertentu dimasukkan dalam model normatif siswa, atau model subjek lima komponen dianggap sebagai bagian dari model normatif, dll.
Masalah utama dalam menciptakan sistem pembelajaran adaptif adalah kesulitan dalam membangun lingkungan perangkat lunak yang dapat "memahami" seseorang. Oleh karena itu, sebagian besar pengembangan di bidang ini didasarkan pada pembuatan model peserta pelatihan dengan deskripsi dan konstruksi berbagai hipotesis berikutnya (karya A.G. Hein, B.S. Gershunsky, V.P. Zinchenko, A.V. Osin, S.V. Panyukova, I. V. Robert, dan lainnya). Model diberi serangkaian karakteristik tertentu, yang kemudian secara langsung memengaruhi konstruksi sistem pelatihan itu sendiri. Ada sejumlah besar model siswa, tetapi mereka kurang memperhitungkan karakteristik dan karakteristik psikofisiologis siswa dan, sebagai suatu peraturan, tidak digunakan dalam pembentukan struktur sumber daya pendidikan dan isinya, yang mengurangi efektivitas penggunaan sistem pelatihan komputer.
Dari sudut pandang ini, model siswa dan, karenanya, struktur sistem ini yang diterapkan berdasarkan penggunaan teknologi adaptasi, harus mempertimbangkan modalitas siswa; jenis temperamennya; keadaan psiko-emosional siswa saat ini. Yang menarik adalah penentuan keadaan psiko-emosional siswa saat ini. Sebagai alat nyata yang menentukan keadaan psiko-emosional, dua kelompok besar dapat dibedakan:
1. Pengujian dan pengujian program.
2. Perangkat atau sistem khusus.
Dalam karya modern tentang sistem pelatihan komputer, praktis tidak ada studi yang terkait dengan pembentukan model kompetensi siswa, yang mencerminkan kemampuannya untuk menerapkan pengetahuan dan kualitas pribadi untuk kegiatan yang sukses di bidang profesional tertentu, yang merupakan proses baru dalam rangka pembuatan dan penggunaan sistem ini. Model ini dapat dianggap sebagai komponen dinamis baru dari model siswa, terkait erat, di satu sisi, dengan potret psikologis kepribadian, dan di sisi lain, mencerminkan hasil penggunaan pengaruh pengajaran tertentu.
Ada berbagai pendekatan untuk memodelkan konten pendidikan sebagai sistem yang kompleks, cara merepresentasikan informasi semantik, masalah yang muncul dalam pengembangan sistem berbasis pengetahuan, dan model yang paling umum untuk presentasinya. Untuk mewakili pengetahuan dalam sistem cerdas, ada berbagai cara, yang kehadirannya disebabkan, pertama-tama, oleh keinginan untuk mewakili pengetahuan yang terkait dengan berbagai bidang studi dengan efisiensi terbesar.
Metode representasi pengetahuan dalam banyak kasus diimplementasikan dengan menggunakan model yang sesuai. Jenis utama model representasi pengetahuan dibagi menjadi logis (formal), heuristik (diformalkan) dan campuran.
Atas dasar analisis sistem model intelektual representasi pengetahuan, model dalam bentuk jaringan semantik dipilih sebagai sarana utama untuk memecahkan masalah didaktik di bidang informatika, yang berbeda dari model lain dalam visibilitas dan kesederhanaan. representasi pengetahuan, kehadiran mekanisme untuk penataan dan kepatuhannya dengan ide-ide modern tentang organisasi memori manusia.
Setelah melakukan analisis sistem model intelektual, kita dapat menyimpulkan bahwa model sistem pelatihan komputer untuk pelatihan lanjutan harus mencakup konstruksi tiga submodel berikut: model siswa (M1), model proses pembelajaran (M2), model penjelasan (M3) .
Model M1 mencakup komponen-komponen berikut: dalam kasus paling sederhana - informasi akuntansi tentang siswa, dan yang lebih kompleks - potret psikologis kepribadian siswa (Ph); tingkat awal pengetahuan dan keterampilan siswa (); tingkat akhir pengetahuan dan keterampilan siswa (); algoritma untuk mengidentifikasi tingkat pengetahuan dan keterampilan siswa (A); algoritma pengujian psikologis untuk mengidentifikasi karakteristik pribadi, atas dasar yang membentuk potret psikologis kepribadian siswa (АPh). Di bawah istilah "pengetahuan", sesuai dengan sudut pandang O.I. Larichev, dipahami sebagai kesiapan teoritis siswa (pengetahuan deklaratif), dan istilah "keterampilan" - kemampuan untuk menerapkan teori dalam memecahkan masalah praktis (pengetahuan prosedural).
Untuk mengimplementasikan algoritma A dan APh dalam pembentukan model M1, digunakan serangkaian prosedur pengujian siswa berikut ini: prosedur memasukkan informasi awal (pertanyaan kontrol, vektor jawaban benar dan koefisien bobot untuk setiap pertanyaan); prosedur untuk memperoleh pertanyaan dan pilihan jawaban dalam proses melakukan kontrol pengetahuan; prosedur evaluasi; tata cara penghitungan nilai akhir. Model M1 berisi informasi tentang keadaan pengetahuan siswa (model , ) baik karakteristik umum, terintegrasi, dan yang mencerminkan asimilasi materi pendidikan saat ini olehnya.
Secara umum, model pembelajar adalah graf berarah berhingga, yang dapat digambarkan sebagai Mlearner =
Saat ini, perpustakaan algoritme evaluasi telah dikembangkan, yang digunakan secara fleksibel saat menguji peserta pelatihan, tergantung pada spesifikasi kursus/disiplin dan kontingen peserta pelatihan. Misalnya, metode berdasarkan penilaian seimbang T. Roberts untuk pertanyaan tipe tertutup dan dilengkapi dengan kemungkinan pengaturan arbitrer tingkat keparahan penilaian, serta pembobotan pertanyaan dengan koefisien kesulitan yang diperoleh berdasarkan penilaian ahli, digunakan secara efektif. Dalam hal ini, keseimbangan berarti independensi ekspektasi matematis penilaian dari jumlah jawaban yang benar dan salah yang diterima secara acak untuk pertanyaan ini.
Untuk membentuk model peserta pelatihan M1, model referensi Me digunakan, sesuai dengan tingkat pengetahuan guru tentang bagian tertentu dari mata kuliah yang dipelajari, yang dengannya hasil yang diperoleh pada tahap membangun M1 akan dibandingkan. Secara formal, model referensi Me dan model siswa adalah graf berarah, yaitu himpunan bentuk Me =
Konstruksi dinamis model M1 siswa dilakukan dengan membandingkan M1 saat ini dengan model referensi Me yang dibangun sebelumnya oleh guru. Penting untuk dicatat bahwa pada tahap ini, bersamaan dengan identifikasi tingkat pengetahuan dan keterampilan, konstruksi potret psikologis individu dilakukan.
Model proses pembelajaran mengandung pengetahuan tentang perencanaan dan pengorganisasian (desain) proses pembelajaran, metode pengajaran umum dan khusus, sehingga model M2 yang diusulkan mencakup komponen-komponen berikut: seperangkat model M1; seperangkat strategi belajar dan pengaruh belajar; fungsi memilih strategi pembelajaran atau menghasilkan strategi pembelajaran tergantung pada model input M1.
Perlu dicatat bahwa pembelajaran dikendalikan berdasarkan rencana tertentu, yang dipilih dari perpustakaan strategi pembelajaran atau dihasilkan secara otomatis berdasarkan parameter M1, dan setiap strategi pembelajaran terdiri dari urutan tindakan pembelajaran tertentu.
Deskripsi teori himpunan dari model adaptif M2 adalah himpunan dari bentuk M2 =
Model eksplanasi (M3) dikembangkan berdasarkan fakta bahwa metode yang ada dalam menerapkan metode eksplanasi dalam sistem komputer tradisional tidak sepenuhnya memenuhi tujuan pembelajaran, khususnya model Ml dan M2, sehingga model M3 difokuskan pada model produksi. representasi pengetahuan, mencakup komponen-komponen berikut:
M3G - prosedur target yang memberikan penjelasan tentang kemajuan pemecahan masalah dengan menghasilkan teks penjelasan pada layar tampilan yang berisi deskripsi aturan yang digunakan dalam output (penjelasan yang direkam), serta melokalisasi kesalahan siswa saat memecahkan masalah saat ini;
M3D - prosedur untuk penjelasan terperinci, memungkinkan, tergantung pada tingkat pengetahuan siswa, untuk secara visual menggambarkan kemajuan pemecahan masalah dengan berbagai tingkat detail;
M3A - algoritma untuk menafsirkan hasil dari proses mengidentifikasi kemampuan siswa untuk menerapkan mekanisme inferensi langsung / terbalik, termasuk kemungkinan memberikan informasi tambahan tentang objek area masalah dan hubungannya.
Model M1, M2, M3 sepenuhnya menentukan tugas pembelajaran yang khas dengan bantuan prosedur dan fungsi tertentu, dan juga menunjukkan adanya hubungan tertentu. Dengan kata lain, kita dapat mengatakan bahwa untuk keberhasilan implementasi dan pengoperasian sistem komputer untuk pelatihan spesialis tingkat lanjut, modelnya perlu mencakup fungsionalitas berikut:
Membangun model siswa (dengan mempertimbangkan potret psikologis orang tersebut, permintaan pendidikannya dan tingkat pengetahuan awal) dan model referensi kursus;
Membangun model proses pembelajaran, yang intinya adalah modifikasi dinamis strategi pembelajaran sesuai dengan model siswa saat ini dan generasi berikutnya dari serangkaian pengaruh pembelajaran yang paling efektif pada tahap pembelajaran ini, mengambil mempertimbangkan karakteristik psikologis siswa;
Kontrol aktivitas siswa dan generasi keputusan kontrol untuk penyesuaian yang tepat dari tindakan siswa untuk mencapai tujuan pembelajaran yang ditetapkan;
Membangun model penjelasan untuk mengevaluasi logika pengambilan keputusan, hasil perhitungan, menjelaskan alternatif yang salah atau tahapan dalam memecahkan suatu masalah.
Peninjau:
Karelin V.P., Doktor Ilmu Teknik, Profesor, Kepala Departemen Matematika dan Informatika, Institut Manajemen dan Ekonomi Taganrog (TIU dan E), Taganrog;
Kiryanov B.F., Doktor Ilmu Teknik, Profesor Departemen Matematika dan Informatika Terapan, Universitas Negeri Novgorod. Yaroslav yang Bijaksana, Veliky Novgorod;
Antonov A.V., Doktor Ilmu Teknik, Profesor, Dekan Fakultas Sibernetika, Institut Energi Atom Obninsk, Universitas Riset Nuklir Nasional MEPhI, Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia, Obninsk.
Karya tersebut telah diterima redaksi pada 30 Oktober 2013.
Tautan bibliografi
Lyashchenko N.I. ANALISIS MODEL SISTEM PELATIHAN KOMPUTER. KONSTRUKSI SUBMODELS DALAM SISTEM KOMPUTER UNTUK PENGEMBANGAN PROFESIONAL SPESIALIS // Penelitian fundamental. - 2013. - No. 10-10. – S.2153-2157;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32726 (tanggal akses: 19/9/2019). Kami menyampaikan kepada Anda jurnal-jurnal yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural History"
tutorial komputer (KOPR) adalah buku teks hiperteks elektronik dengan fungsi interaktif dan elemen multimedia, yang dirancang untuk karya mandiri siswa dengan materi pendidikan; efektif dalam teknologi pembelajaran jarak jauh.
COPR melengkapi materi pendidikan tradisional, menggunakan kemampuan teknologi komputer modern.
Mereka termasuk:
bahan teoretis
analisis solusi dari masalah khas dan contoh penjelasan
materi grafis dan animasi
tes untuk pengendalian diri dan pengendalian pengetahuan
sarana tambahan dan layanan yang diperlukan.
Dimungkinkan untuk mengidentifikasi yang paling umum jenis fasilitas komputer:
Presentasi- jenis presentasi materi demonstrasi yang paling umum (bla bla)
ensiklopedia elektronik menggabungkan fungsi demonstrasi dan bahan referensi dan merupakan analog elektronik dari referensi konvensional dan publikasi informasi, seperti ensiklopedia, kamus, buku referensi. Sistem hypertext dan bahasa markup hypertext seperti HTML biasa digunakan untuk membuat ensiklopedia semacam itu.
Mereka memiliki sejumlah fitur tambahan:
Biasanya mereka mendukung sistem pencarian yang nyaman dengan kata kunci dan konsep;
Memiliki sistem navigasi yang nyaman berdasarkan hyperlink;
Mungkin termasuk klip audio dan video.
Materi didaktik(kumpulan tugas, dikte, latihan, contoh, esai dan esai), disajikan dalam bentuk elektronik. Juga, materi didaktik termasuk program simulator, misalnya, untuk memecahkan masalah matematika atau untuk menghafal kata-kata asing.
Program sistem kontrol pengetahuan seperti angket dan tes. Mereka memungkinkan Anda untuk dengan cepat, nyaman, tidak memihak dan secara otomatis memproses hasil.
Buku teks elektronik dan kursus e-learning menggabungkan semua atau beberapa jenis program pelatihan di atas ke dalam satu paket perangkat lunak. Misalnya, peserta pelatihan pertama kali diundang untuk melihat kursus pelatihan (presentasi); pada tahap selanjutnya, ia dapat membuat eksperimen virtual berdasarkan pengetahuan yang diperoleh saat menonton kursus pelatihan; dan akhirnya, dia harus menjawab serangkaian pertanyaan.
Game edukasi dan program edukasi terutama ditujukan untuk anak-anak prasekolah dan siswa yang lebih muda. Jenis ini termasuk program interaktif dengan skenario permainan. Dengan melakukan berbagai tugas selama permainan, anak-anak mengembangkan keterampilan motorik halus, imajinasi spasial, memori dan keterampilan lainnya.
Sebagai hasil dari bekerja dengan perangkat lunak dari berbagai jenis, kami memilih prinsip-prinsip berikut untuk memilih produk perangkat lunak untuk digunakan dalam pelajaran:
1) Program harus jelas dari kenalan pertama kepada guru dan siswa. Manajemen program harus sesederhana mungkin.
2) Guru harus mampu menyusun materi atas kebijaksanaannya sendiri dan terlibat dalam kreativitas dalam mempersiapkan pelajaran.
3) Program harus memungkinkan penggunaan informasi dalam bentuk presentasi apa pun (teks, tabel, diagram, slide, fragmen video dan audio, dll.).
Kompleks pelatihan dan metodologi - sistem dokumentasi normatif dan pendidikan dan metodologis, alat pengajaran dan kontrol yang diperlukan dan memadai untuk organisasi kualitatif program pendidikan dasar dan tambahan, sesuai dengan kurikulum. CMC disiplin akademik adalah salah satu elemen dari organisasi kegiatan pendidikan dalam bentuk pendidikan penuh waktu, paruh waktu, dan paruh waktu. Bahan ajar harus dikembangkan untuk siswa di semua disiplin ilmu, dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk meningkatkan kualitas asimilasi isi materi pendidikan pada tingkat persyaratan Standar Pendidikan Negara Pendidikan Profesi Tinggi.
Tujuan utama dari menciptakan WMC- menyediakan siswa dengan satu set lengkap bahan ajar untuk belajar mandiri dari disiplin. Pada saat yang sama, selain mengajar siswa secara langsung, tugas guru adalah: menyediakan layanan konsultasi, penilaian pengetahuan saat ini dan akhir, motivasi untuk pekerjaan mandiri.
