Повышение эффективности управления обучением на основе системы автоматизированного создания электронных учебных ресурсов

Постановка задачи

В настоящее время в России продолжается процесс информатизации образования. Одним из перспективных направлений в этой области являются системы электронного обучения (СЭО), используемые в целях управления образовательным процессом как для непосредственного планирования учебной нагрузки, так для управления учебными материалами и контроля качества знаний.

СЭО позволяют значительно повысить качество получения знаний, но их внедрение ограничивает ряд недостатков, связанных с реализацией в них технологий управления электронным обучением:

• -    учебные материалы готовятся, хранятся и предоставляются обучаемому в виде, не позволяющем реализовать новые информационные тех-

• нологии управления адаптивным электронным обучением;

• -    алгоритмы управления строятся, как правило, по предопределенному разработчиками сценарию, которые сложно скорректировать при изменении целей и задач обучения или программы учебного курса;

• -    по результатам тестирования обучаемому предоставляются только рекомендации о необходимости изучения тех или иных разделов учебного курса, что приводит к непродуктивным затратам времени на поиск обучаемым не усвоенного им учебного материала [2].

Общим недостатком СЭО является то, что они не позволяют приблизить процесс обучения по качеству (характеризующемуся уровнем усвоения изучаемого учебного материала) и времени, затрачиваемом на обучение, к процессу обучения с преподавателем [1].

Педагогам необходимы средства автоматизации, позволяющие упростить и ускорить процесс перевода знаний в общедоступный формат хранения данных, в формат электронного учебного ресурса (ЭУР) с целью адаптивного управления обучением путем коррекции контента на основе контроля усвоения учебного материала.

Недостаточная автоматизация этого процесса связана с отсутствием средств автоматизации, гарантирующих высокое качество выходного материала. Основная работа при подготовке данных для создания ЭУР ложится на преподавателя, и имеющиеся средства работы с документами показывают свою недостаточную эффективность. Это приводит к невозможности оперативного управления процессом обучения и как следствие не позволяет приблизить процесс обучения на базе использования ЭУР по качеству обучения (характеризующемуся уровнем усвоения изучаемого учебного материала) и времени, затрачиваемым на обучение, к процессу обучения с преподавателем.

Языки программирования, встроенные в текстовые редакторы, частично позволяют решить проблему автоматизированной обработки данных, но в то же время имеют ряд существенных недостатков, делающих невозможным их массовое использование, основными из них являются:

• -    сложность и трудоемкость написания управляющих команд модификации данных;

• -    ориентированность на фиксированное логическое содержание документа, набор команд может быть применен только к файлу, имеющему предварительно подготовленную внутреннюю структуру;

• -    жесткая привязка к определенному формату документа, не позволяющая использовать имеющийся код для документов в форматах, отличных от тех, для которых он был написан.

Также они имеют ряд недостатков, таких как низкая автоматизация процесса обработки текста и сложность написания управляющих команд. На практике при возникновении необходимости разделить большой документ на части или изменить формат некоторых его составляющих весь этот процесс проводится вручную. К примеру, в документе есть определенное количество предложений, для изменения внешнего вида каждого из них необходимо самостоятельно выполнить определенную последовательность операций. Время, потраченное на это, пропорционально количеству информации в документе.

Проведенный анализ материалов исследований, посвященных проблеме электронного обучения, показал, что существующие подходы не позволяют проводить эффективное обучение в СЭО в связи с отсутствием моделей и методов управления электронным обучением на базе адаптивной сборки учебного контента, недостаточной проработкой подходов к структурированию, декомпозиции и установлению семантических свя- зей обучающих и контролирующих дидактических единиц учебного контента, а также методов их обработки в системе обучения.

Решение

Таким образом, актуальным является решение научно-технической проблемы создания средства подготовки учебных материалов, обеспечивающего повышение эффективности процесса управления обучением и приближение его по основным показателям к процессу обучения с преподавателем [3].

С этой целью было предложено разработать методологическую основу информационной поддержки создания материалов электронного обучения, позволяющих сократить время создания ЭУР, в основе которого лежит принцип объектной обработки текстовых данных, направленный на повышение эффективности управления процессом обучения.

Человек, прочитывая текст, воспринимает отдельные символы, используя пробелы в качестве логических разделителей, объединяет их в слова. Точки и переходы на новую строку воспринимает как предложения, предложения объединяет в абзацы, абзацы в главы, а главы в разделы.

Сложность в определении этих блоков машиной заключается в том, что при одинаковой логике вариантов отображения этих блоков бесчисленное множество. Решением проблемы явился метод, оперирующий логическими единицами документа – текстовыми объектами, такими как: символ, слово, предложение, абзац, глава, раздел. Основной особенностью данного метода является анализ списка правил, предоставляемых человеком, в соответствии с которыми происходит изменение внутреннего содержания документа [5].

Пример использования управляющих правил:

'Загрузка файлов

OPEN Mask(«D:\My Doc\*.doc») AS исход-ные_файлы

'Заменяем текст в файле

GROUP исходные_файлы.Replace («Текст», «Новый текст») AS заменяемый_текст

'Суммируем указатели

GROUP исходные_файлы.Apply (заменяе-мый_текст) AS обновленные_файлы

'Сохраняем файлы

SAVE обновленные_файлы AS SELF.

Работу с подсистемой генерации контента СЭО можно представить в виде основных этапов:

• -    преподаватель создает новый или вносит изменения в имеющийся учебный материал;

• -    в текстовом виде построчно записывает правила, в соответствии с которыми будет идти обработка электронного документа.

Правила описывают загрузку исходного документа, его изменение и его обратную запись в хранилище данных;

• -    система обрабатывает правила, изменяя содержимое исходных документов;

• -    полученные данные программа упаковывает в специальный файл контейнера ЭУР;

• -    происходит выгрузка обработанного материала в базу данных СЭО.

Рис.1.Структурнаясхемаобразовательногопроцесса с применением системы автоматизированного формирования учебного контента

Предложенные решения системы электронного обучения предусматривают ее открытую архитектуру, позволяющую создавать и интегрировать в нее новые учебные модули, обеспечивающие организационную подготовку, проведение и анализ результатов учебного процесса.

Разработанный вариант программного комплекса может быть использован для организации электронного обучения и проведения занятий по основным дисциплинам, в том числе на базе технологий дистанционного обучения для различных категорий обучаемых [4].

Выводы

В разработанной методологии предлагается информационная поддержка процесса создания учебных электронных материалов на основе объектной модели управления текстовыми данными, в которой реализуются следующие функции:

• -    декомпозиции содержания документа с целью его использования в ЭУР и Internet-ресурсах;

• -    пакетная модификация содержимого наборов электронных документов;

• -    преобразование списков документов из одного типа в другой;

• -    анализ содержимого документов с целью выявления взаимосвязей и расстановки гиперссылок.

Это позволяет повысить эффективность процесса создания материалов СЭО и как следствие улучшить качество управления образованием за счет возможностей адаптивного управления обучением путем коррекции контента на основе контроля усвоения учебного материала.