ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБУЧАЕМОГО

ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ОБУЧАЕМОГО
Л.П. Бильгаева, С.В. Дамбаева, Е.С. Имыгинова
Восточно-Сибирский государственный технологический университет
Широкое внедрение информационных технологий в сфере образования и
развитие дистанционного обучения на основе телекоммуникационных технологий
требует создания банка сетевых учебно-методических комплексов, основу которого
составляют сетевые учебные курсы. Процесс создания сетевого курса включает
разработку модели обучаемого, модели содержания, модели освоения учебного курса и
модели тестирования. На начальном этапе разработки сетевого курса важно знать набор
базовых характеристик, таких, как цели обучения, начальные знания обучаемого, его
способности к обучению и восприятию учебного материала, а также особенности
подачи учебных материалов, выбора контрольных заданий и вопросов. Набор базовых
характеристик и совокупность правил, которые на основании значений этих
характеристик управляют процессом общения системы сетевого учебного курса и
обучаемого, представляет собой модель обучаемого [1].
В данной работе предлагается описание динамической модели обучаемого.
Определим исходные данные для создания модели обучаемого. Для изучения
любого учебного курса необходим определенный исходный уровень знаний, умений и
навыков, которыми должен обладать обучаемый. Кроме того, способность к обучению
у каждого обучаемого неодинакова и определяется психологическим типом гратуала
или ингратуала. Для формализации исходных данных введем параметры «Исходные
знания» и «Психологический тип». Параметр «Исходные знания» представляет собой
множество значений: «низкий», «средний», «высокий», которые можно описать как
множество Z={Н,С,В}. Параметр «Психологический тип» является множеством
P={И,Г}, где И – ингратуал, Г – гратуал. Множество возможных исходных состояний
обучаемого является декартовым произведением множеств Z и P:
ZP={(Н,И), (С,И), (В,И), (Н,Г), (С,Г), (В,Г)}.
(1)
В результате входного контроля и психологического тестирования можно
определить, что обучаемый, приступая к изучению нового курса, находится в одном из
возможных исходных состояний, определяемых элементами множества ZP. Это
множество имеет шесть элементов, следовательно, столько же траекторий обучения
должно быть предусмотрено в сетевом курсе. Тогда каждый обучаемый может быть
включен в одну из шести групп обучения с заданной индивидуальной траекторией
обучения, которая определяет начальную настройку сетевого курса и является базой
для дальнейшей работы с обучаемым. Выделив группы обучаемых в соответствии с их
исходными данными, нужно для каждой из них определить цели обучения и
подмножество изучаемого материала. Следовательно, разные модели обучаемого будут
иметь разные модели содержания и освоения, каждая из которых приводит к конечной
цели. Конечной целью в сетевом учебном курсе являются знания, умения и навыки,
которые должен получить обучаемый в процессе обучения в соответствии с
образовательной программой.
Формальное описание модели обучаемого можно представить кортежем вида:
MO=< ИС, М, ТО, КЦ, Adapt, Modif >,
(2)
где ИС – исходное состояние обучаемого, М – мотивация, ТО – траектория обучения,
КЦ – конечная цель, Adapt – процедура настройки траектории обучения, Modif –
процедура преобразования гратуала в ингратуал.
Основной целью введения объекта «Мотивация» является определение
психологического настроя обучаемого и поддержание положительного отношения к
обучению. Положительная мотивация учащихся является одним из основных факторов
успешного обучения. Однако, имея даже положительный психологический настрой,
обучаемый может быть ингратуалом [2]. Поэтому возникает проблема преобразования
ингратуала в гратуал, которая реализуется процедурой преобразования Modif путем
проведения психологических тестов-тренингов. Именно такое преобразование
повышает степень и скорость усвоения учебного материала. Отсюда следует, что
объект «Мотивация» можно использовать как одну из характеристик качества сетевого
курса.
Траектории обучения представляют собой совокупность моделей содержания и
освоения. В зависимости от исходного состояния обучаемого формируется модель
обучаемого путем настройки на ту или иную траекторию обучения с помощью
процедуры адаптации Adapt. Процесс адаптации является основополагающим при
формировании модели обучаемого и позволяет реализовать такие принципы открытого
образования, как индивидуализация, открытость и гибкость обучения. Наиболее
подходящей моделью обучаемого с функцией адаптации к уровню знаний и
психологических особенностей обучаемого является разностная модель [1]. В основе
разностной модели обучаемого лежит анализ ответов обучаемого и их сравнение со
знаниями эксперта, используемых при решении подобных задач. Различия между
этими знаниями составляют основу модели обучаемого. Эта модель позволяет
учитывать не только отсутствие знаний у обучаемого, но и неправильное
использование имеющихся знаний.
В процессе обучения обучаемый подвергается различным видам тестирования.
Все виды тестирования, такие, как адаптивное тестирование, психологический тренинг,
самоконтроль знаний, промежуточный контроль, формируют модель тестирования
сетевого учебного курса. По результатам тестирования происходит настройка модели
обучаемого, например, если при адаптивном тестировании обучаемый правильно
отвечает на тестовые задания, сложность последующих заданий повышается, если
неправильно – понижается. Кроме того, в адаптивных тестах присутствуют
дополнительные вопросы по темам, которые обучаемый знает не очень хорошо для
более точного выяснения уровня его знаний. Если в процессе обучения обучаемый
повысил свой низкий положительный настрой на более высокий или стал гратуалом, то
возможен переход от одной траектории обучения к другой.
Достижение конечной цели обучения проверяется с помощью итогового
тестирования, составляемого в соответствии с рабочей программой сетевого учебного
курса.
Предложенная в данной работе модель обучаемого является динамической в
отличие от статических моделей, описываемых в статье [3]. Динамическая
составляющая модели обучаемого представлена процедурами Adapt и Modif.
Дальнейшее исследование планируется проводить в направлении разработки методов и
алгоритмов для реализации процедур мотивации и адаптации в модели обучаемого,
которые позволят формировать различные траектории изучения сетевого учебного
курса.
___________________
1. http://dupliksv.hut.ru/pauk/dict/index.html.
2. Преподавание в сети Интернет: Учебное пособие / Отв. ред. В.И. Солдаткин.
М.: Высшая школа, 2004.
3. Буль Е.Е. Сравнительный анализ моделей обучаемых // Труды Х Всероссийской
науч.-метод. конференции «Телематика 2003». СПб., 2003.