ИТО-2007 / Секция VIII : только публикация 

СТУДЕНТООРИЕНТИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОСОБИЯ

Муромцев Дмитрий Юрьевич

Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)

задать вопрос автору

Переход к многоступенчатой системе высшего образования, новым направлениям (специальностям), возрастанием роли вариативных дисциплин, экстерната и самостоятельной подготовки, ставят новые задачи перед разработчиками электронных учебных материалов. Несмотря на то, что диплом о высшем образовании в РФ ежегодно получают около 1 млн. человек, вузы страны готовых специалистов в основных наукоемких направлениях (нанотехнологии, информационные технологии, живые системы, энергосбережение и т.д.) не выпускают. Современные учебники не успевают в силу длительного периода подготовки рукописи, рецензирования и издания отражать быстрые изменения в научно-техническом прогрессе. В связи с этим возникает необходимость разработки электронных пособий нового типа, максимально использующих возможности современных информационных технологий.

Одним из направлений повышения эффективности обучения с использованием электронных пособий является использование концепции студентоориентированности. Пособие будем называть студентоориентированным, если его структура и содержание разделов учитывают уровень подготовленности студента для приобретения знаний, умений и навыков в интерактивном режиме по соответствующей дисциплине. В определенной степени такое интерактивное электронное пособие должно обладать адаптивными свойствами, позволяющими при необходимости перестраивать структуру и объемы учебного материала по отдельным разделам в соответствии с индивидуальными особенностями студента. Такого рода пособия родственны интерактивным электронным техническим руководствам, используемым в CALS-технологиях.

Основными положениями при создании студентоориентированных интерактивных электронных пособий (СИЭП) являются следующие:

  1. Решается задача кластеризации обучаемых, в результате которой выделяются кластеры студентов, незначительно различающихся по уровню подготовленности к восприятию соответствующей дисциплины.
  2. Разрабатывается система тестирования, позволяющая относить конкретного студента к определенному кластеру в соответствии с его уровнем подготовки и особенностями усвоения материала.
  3. В учебном материале дисциплины выделяются три части – базовая, «продвинутая» и группа модулей приложения. Базовая часть содержит основной материал, необходимый для получения знаний в соответствии со стандартом дисциплины. В «продвинутой» части излагаются сведения, позволяющие студенту выполнять научно-исследовательскую работу по актуальным проблемам в соответствующей области с применением креативного мышления. Модули приложений охватывают разделы ранее изучаемых дисциплин (для технических специальностей к таким дисциплинам обычно относятся высшая математика, физика, информатика), которые используются в базовой части СИЭП. Часть модулей приложений рекомендуется студенту для повторения по результатам проведенного тестирования.
  4. Разрабатывается алгоритм, обеспечивающий решение задачи идентификации уровня подготовленности студента (т.е. отнесение его к определенному кластеру) и соответствующей переконфигурации структуры СИЭП. В алгоритме используются методы искусственного интеллекта, в т.ч. нечетких множеств, принятия решений в условиях неопределенности и др.

Предложенный подход используется при создании СИЭП по вариативной дисциплине «Энергосберегающее управление динамическими объектами». Необходимость данной дисциплины обусловлена важностью задач по реализации положений Федерального закона РФ об энергосбережении. В соответствии с этим законом практически все промышленное оборудование, машины и приборы должны соответствовать стандартам энергетической эффективности. До настоящего времени теоретическим вопросам анализа и синтеза энергосберегающего управления должного внимания не уделялось.

Работа выполнена при поддержке Гранта Президента РФ МД-2025.2007.8.