Казанский национальный исследовательский технический

Инновационные технологии 21 века в
разработке информационных технологий,
программных продуктов и
телекоммуникационных систем
«Интеллектуальная обучающая
система»
Команда проекта
Учебное заведение: Лениногорский филиал «Казанский
национальный исследовательский технический
университет им. А.Н.Туполева-КАИ»
Авторы:
1) Косаев Кирилл Евгеньевич, ассистент кафедры ЕНГД
Лениногорского филиала «Казанский национальный
исследовательский технический университет им.
А.Н.Туполева-КАИ»
2) Литвинов Дмитрий Олегович, студент 3 курса
Лениногорского филиала «Казанский национальный
исследовательский технический университет им.
А.Н.Туполева-КАИ»
Суть проекта
Наиболее представительной группой нового поколения учебных систем
являются интеллектуальные обучающие системы (ИОС). Создание ИОС
стало результатом применения методов и средств искусственного
интеллекта (ИИ) в области автоматизированного обучения.
Принципиальными отличиями обучающих программ от компьютерных
программ иного назначения является:
1) поддержка развитого диалога, максимально приближенного к
естественной форме общения, обеспечивающего рекуррентный характер
взаимодействия обучаемого с компьютером с выходом на более высокие
уровни обученности через обратные связи в виде самоконтроля, контроля
и оценки достигнутых уровней обученности;
2) наличие совершенных баз знаний и данных, позволяющих принимать,
хранить, преобразовывать и генерировать в определенной
последовательности разнообразную дидактическую информацию как при
формировании, и при использовании обучающих программ;
3) наличие высокоэффективных программных модулей формирования не
только знаний, но и умений, и навыков решения прикладных задач
компьютерного курса.
Цели проектируемой системы
• Повышение эффективности
образовательного процесса, за счет
внедрения информационных технологий.
• Повышение адаптивности процесса обучения
к индивидуальным характеристикам
обучаемого.
• Улучшения качества контроля знаний и
навыков обучаемых.
Производственнохозяйственная деятельность
Производственнохозяйственная деятельность
Производственнохозяйственная деятельность
Производственнохозяйственная деятельность
Производственнохозяйственная деятельность
Производственнохозяйственная деятельность
Функциональные задачи ИОС
Формирование среды обучаемого, обеспечивающей учебный
диалог в конкретной предметной области обучения, где должны
быть реализованы следующие основные задачи:
– оценка умений обучаемого на каждом шаге обучения с учетом
предысторий обучения;
– принятие на каждом шаге решения: о продолжения обучения, об
успешном завершении обучения, об аварийном окончании
обучения;
– прогнозирование оценки умений обучаемого на очередной шаг
обучения;
– формирование учебной задачи с требуемыми свойствами на
очередной шаг обучения.
Функциональная структура
ИОС
Функциональная структура ИОС
Концептуальная модель БД
Логическая модель БД
Технологический процесс выполнения
функциональных задач
Продукция проекта
Работа программы начинается с запуска виртуального сервера
Denwer. После этого в адресной строке браузера указывается
ссылка «core/webos», появляется стартовая страница. На данной
странице указывается логин и пароль если пользователь уже
существует, в противном случае
Затем, на странице, заходим в панель
управления, выбираем в списке модуль
training. На данной странице
располагается весь список сред
обучения, дата их создания и автор.
Для добавления новой среды обучения
необходимо: нажать на кнопку
«добавить» и в появившимся окне нужно
заполнить форму соответствующими
данными.
Для добавления новых или
редактирования старых задач,
необходимо перейти на вкладку учебные
задачи.
Для добавления новой задачи нужно
нажать на соответствующую кнопку.
Откроется форма, на которой нужно
указать тип вопроса, правильный ответ и
номер правила.
На вкладке обучаемые располагается
весь список обучаемых, их номер и ФИО.
Для добавления нового обучаемого
нужно нажать на соответствующую
кнопку. В открывшемся окне необходимо
указать соответствующие данные.
Перспективность внедрения
В скором времени данная
интеллектуальная система обучения
будет внедрена в Лениногорском
филиале «Казанский национальный
исследовательский технический
университет им. А.Н.Туполева-КАИ». Для
оценки остаточных знаний студентов.
Экономическая часть
Расчет экономической эффективности и срока окупаемости
3
№
п/п
Наименования статей затрат
Таблица
Сумма затрат,
руб.
до
Сумма затрат,
руб.
после
764
764
1
Основные материалы (Зм)
2
Покупные материалы и полуфабрикаты
16500
16500
3
Основная заработная плата (ЗОСН)
125216
34272
4
Дополнительная заработная плата (ЗДОП)
37565
10281
5
Отчисления на социальные нужды (ЗОТЧ)
42323
11583
6
Амортизационные расходы (АП)
11760
11760
7
Затраты на машинное время
1167
583
8
Накладные расходы (ЗН)
100173
27417
Итого:
335468
113160
Себестоимость программного
продукта (СПП) с учетом налогов:
СПП = 340500 руб.
Расчетный коэффициент
экономической эффективности
капитальных вложений:
Годовая экономия:
Э  335468  113160  138752 руб.
Ер 
Э 202902

 0,47
Зпр 425931
Срок окупаемости:
Тр 
Стоимостная оценка проекта (руб.)
Зпр
Таблица 4
Э
№
п/п
Показатели
Условн.
обознач.
База
(руб.)
Проект
(руб.)
1
Экономический эффект
Э
__
138752
2
Срок окупаемости
Тр
__
1.5 года
3
Коэффициент эффективности
__
0.4

340500
 1,5 года
138752
Заключение
В качестве основной цели обучения рассматривается усвоение навыков,
достигаемое с помощью решения учебных задач. Были выделены следующие
принципы организации обучения: процесс обучения рассматривается как
управляемый и контролируемый процесс решения учебных задач; в процессе
обучения должен соблюдаться принцип перехода от усвоения простого учебного
материала к сложному; переход к усвоению нового учебного материала должен
осуществляться в случае успешного усвоения предыдущего материала; в
процессе обучения должна осуществляться стабилизация субъективной степени
трудности учебных заданий для каждого обучаемого. В модели обучения
предусмотрена возможность аварийного окончания обучения в случае, когда процесс
обучения не является эффективным, что оптимизирует затраты на его проведение.
При вынесении решения о необходимости продолжения обучения
разработанная модель определяет задание, адекватное знаниям
обучаемого, на очередной шаг обучения, то есть обеспечивает
индивидуальную минимизацию времени обучения. Проведенный анализ
разработанной модели обучения показал, что она удовлетворяет основным
требованиям, предъявляемым к математическим моделям, а именно:
адекватности (точности), надежности (сходимости), экономичности и
универсальности.
Контактная информация
Лениногорский филиал федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева-КАИ»
423250, Республика Татарстан, г. Лениногорск, просп. Ленина, д. 22
Тел./факс (85595) 6-14-60
Е-mail: [email protected]
Сайт: lfkai.ru