Адаптивное построение сценария курсов в информационной системе электронного обучения

В настоящее время системы электронного обучения не только эффективный инструмент обучения студентов, но и требование государственных образовательных стандартов [1, c. 128], [2, c. 156].

Электронная образовательная среда организации охватывает вопросы автоматизации системы управления учебным процессом и является условиям реализации образовательных программ [3, c. 138]. Повышение качества образовательного процесса в образовательной организации немыслимо без использования современных средств информатизации [4, c. 151]. Существует множество решений для реализации программного обеспечения электронной образовательной среды [5, c. 149]. Основой системы обучения электронной образовательной среды часто становятся системы управления обучением (LMS) [6, c. 44]. В академии есть опыт реализации с использованием LMS eFront и Moodle [7, c. 117], [8, c. 131]. Анализ показал целесообразность использования платформы Moodle [9, c. 162]. В работе [10, c. 108] приведены результаты эксплуатации системы, адаптированной по требованиям академии.

Несмотря на положительные результаты внедрения, возник вопрос повышения эффективности построения сценариев курсов по учебным дисциплинам. Одним из известных методов является использование системы с возможностью адаптации структур компьютерных курсов обучения, индивидуально для каждого пользователя [11, c. 88]. Распространение Moodle под лицензией GNU GPL позволяет вносить изменения и дополнять собственными модулями. В ней предложена реализация системы адаптивного обучения на базе Moodle. Для построения сценариев предложено использовать нейронную сеть. В работе [12] приведены результаты испытания системы адаптивного обучения. Приведена модель системы адаптивного обучения. Здесь подбор сценария курса и его коррекция связанна с контролем знаний по пройденному материалу. Данный вариант адаптации курса прост в реализации и показал свою эффективность. Рассмотрим возможность его реализации в LMS Moodle. Использование предложенной системы предоставляет удобный интерфейс пользователю и обеспечивает универсальность, за счет использования распространённых форматов обучающих курсов.

Для построения адаптивной системы обучения в первую очередь необходимо тщательно подготовить курс обучения. Методологически выстроить материал, таким образом, чтобы охватить все модели обучающихся. Это непростая задача требуют разработки модели обучающегося и системы. Адаптивный курс должен обладать избыточным материалом, рассчитанным на наименее способного студента. Немаловажно установить связи с курсами, на которые опирается реализуемая дисциплина. Входное тестирование сформирует отправную точку в обучении. Кроме того, курс должен реализовывать все требуемые компетенции, независимо от уровня студента.

При наличии «идеального» курса, нужно сформировать сценарий обучения. В «обычной» системе это один сценарий, позволяющий студенту переходить на ту или иную тему, в зависимости от результата тестирования. В адаптивной системе обучения сценарий меняется, подстраиваясь под каждого студента индивидуально.

Использование интеллектуальных алгоритмов на основе нейронных сетей для построения сценариев может оказаться не оправданным и сложным в реализации, так как количество возможных сценариев в одном курсе недостаточно велико. Имитационная модель, реализованная в AnyLogic, показала не более 1000 вариантов при 10 разделах. В реальной система эта величина меньше. В связи с тем, что при обучении часто освоение последующего раздела (модуля) связанно с предыдущим, то дальнейший сценарий обучения зависит от результатов освоения текущего раздела. Поэтому перестроения сценария следует осуществлять по результатам контроля знаний после освоения раздела. При правильном построении контроля, студент отправляется на дополнительное изучение частей разделов6 по которым обнаружены неполные знания.

Недостатком такого подхода является повышенные требования к педагогическим измерительным материалам. Здесь корректность построения сценария зависит от составителя курса. С другой стороны, ход обучения детерминирован, и полностью контролируется педагогом. Кроме того, данный подход, позволяет учесть индивидуальные особенности студента при оценивании результатов обучения и освоения компетенций. Адаптивность курса здесь закладывается при его разработке. Данный подход, можно реализовать используя стандартные средстве LMS Moodle 3.