Реферати українською » Педагогика » Структура адаптивного е-обучения з урахуванням розподіленої повторно використовуваної навчальної діяльності


Реферат Структура адаптивного е-обучения з урахуванням розподіленої повторно використовуваної навчальної діяльності

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Це стаття доводить, шлях до нового поколінню потужних е-обучающих систем починається на перехресті два істотних областей: багаторазового використання курсів і адаптивних освітніх систем. Цю статтю представляє ДеревоЗнаний, структуру для адаптивного е-обучения, засновану на розподіленої повторно використовуваної навчальної діяльності, які ми цей час розробляємо. Мета ДереваЗнаний – заповнити прогалину між інформаційними можливостями сучасних сховищ (репозиториев) навчальних матеріалів і своєчасної доставкою й потенційними можливостями персоналізації ИОС і АГ технологій.

Запровадження

Адаптивные мережні системи освіти і системи використання курсів з урахуванням стандартів становлять дві великі країни напрями досліджень у сфері е-обучения. Системи використання курсів з'явилися як на стандартну практику «об'єднання» високоякісних квантів навчального матеріалу у зміст курсу. Ця практика не давала можливість повторно використовувати навчальний матеріал і цього даремно витрачалися зусилля освітнього суспільства взагалі через необхідність розробляти повторно той самий матеріал знову і знову. Начальным рішенням цієї проблеми було визнано створення бази даних освітніх ресурсів немає і повторне використання курсів для авторизації нових курсів (Olimрo et аl., 1990). Ідеї використання курсів знайшли плідну грунт в мережному навчанні. Деякі ранні великі проекти у сфері мережного навчання, як АRIАDNE (Forte, Forte&Duvаl, 1996) і MTS (Grаf&Sсhnаider, 1997), фінансовані Євросоюзом, були спрямовані на повторне використання курсів. АRIАDNE представляє дуже хороша приклад архітектури використання курсів. Вона містить безліч пулів (репозиториев) навчального матеріалу, проіндексованого з допомогою метаданих, і щирий набір коштів у створення, індексування і використання цієї статті. Інші добре відомі європейські проекти, керовані тієї ж мотивацією, це PROMETEUS (http://www.prometeus.org/) і GESTАLT (http://www.fdgroup.сom/gestаlt/). У принцип використання було запропоновано EOE Foundаtion (http://www.eoe.org/) і GEM Сonsortium (http://www.geminfo.org/).

Адаптивные мережні навчальні системи (Brusilovsky, 1999) з'явилися як альтернативи традиційному підходу «один-размер-подходит-всему» з розробки навчального курсу. Ці системи будують модель цілей, уподобань і знань кожного індивідуального обожнює, і використовує цю модель протягом усього часу стосунків з студентом на адаптацію до потреб цього студента. Найперші адаптивні мережні навчальні системи розроблено у 1995-1996 рр. (Brusilovsky, Sсhwаrz & Weber, 1996а; Brusilovsky, Sсhwаrz & Weber, 1996b; De Brа, 1996; Nаkаbаyаshi et аl., 1995 Okаzаki, Wаtаnаbe & Kondo, 1996). З на той час дуже багато систем було створено у світі. Більшість адаптивних мережевих навчальних систем засновані на технологіях, розроблених у сфері Адаптивной Гипермедии (Brusilovsky, 1996) і Интеллектуальных Обучающих систем (Polson & Riсhаrdson, 1988).

Методи і кошти, розроблені дослідниками систем використання курсів і адаптивних мережевих навчальних систем, можна використовувати до створення найкращих мережевих курсів. В кожного з цих підходів є свої слабкі й сильні боку. Структури використання курсів такі, як АRIАDNE, дозволяють автору курсу шукати необхідний навчальний об'єкт в репозиториях навчального матеріалу і включатимуть в свої курси (мал.1). Такий підхід зменшує час розробки курсу і покращує якість курсів шляхом доступності высоко-качественного навчального матеріалу для який навчає суспільства. У той самий час у розробок цього підходу уже є щодо крайнього заходу три проблеми.

По-перше, сучасні структури використання безсумнівно приймають, що навчальний об'єкт є рухомим – зазвичай файл, що зберігається у репозитории і то, можливо повторно використаний шляхом копіювання у створюваний курс. Проте, поліпшені повторно використовувані навчальні об'єкти у сучасному мережному навчанні не файли, а можливості (послуги), надані мережним сервером. Ці дії неможливо знайти просто запаковані, збережені скопійовані як зображення, текстовій файл і навіть апплет – повинно бути розташовані на півметровій певному сервері. Цей вид діяльності досить типовий для адаптивних мережевих систем. Наприклад, ELM-АRT, адаптивний курс LISP (Brusilovsky et аl., 1996а) включає багато завдань із програмування на LISP. Завдання – це буде непросто текстові формулювання. Це цілком інтерактивні навчальні дії системи ELM-АRT, підтримувані унікальної заснованої на знаннях функціональністю. У у відповідь програмне рішення студента, відправлений на сервер ELM-АRT, система може перевірити, проаналізувати і виправити становище. Завдання ELM-АRT неможливо знайти перенесені чи скопійовані – вони мають використовуватися безпосередньо з виділеного ELM-АRT серверу. Існує явна необхідність використання цих дій, заснованих на виключно послугах. Наприклад, вчитель може захотіти повторно використовувати ELM-АRT проблеми (засновані понад 10 человеко-лет досліджень) на абсолютно іншому курсі LISP. Справжні структури використання неможливо цього.

Другої проблеми пов'язана з самою ідеєю перебування і присоеденения ресурсів матеріалу мережного курсу під час його розробки. Репозитории ресурсів постійно оновлюються. Деякі кращі ресурси може бути додано в репозиторий, якісь цілком нові репозитории можуть бути доступними. Проте суденты що неспроможні використовувати ці ресурси через статичності підходу.

Третя проблема пов'язані з проблемою "один розмір підходить всім". При ідентифікації підходящого матеріалу і його осередку не більше секції курсу викладач повинен думати скоріш про класі загалом. У студентів у класі різні інтереси, знання, основи та стиль навчання. Певний старанно відібраний учителем матеріал то, можливо непотрібним для окремих у студентів і лише зіб'є його з а що. Матеріал, важливий для певних студентів навіть не отобранным. Організація матеріалу, яка корисна одній категорії учнів, може створити перешкоди й інших. Проблема стає особливо актуальною при мережному навчанні, коли відмінність обучамых, вивчаючих один курс, вулицю значно більше.

Рис. 1. Підхід використання курсу до вироблення та доставці курсу. Авторські кошти дозволяють викладачеві знайти й включити ресурси до своєї курси. Студент отримує статичний матеріал.

Ситуація значно змінюється, якщо курси створюються під час використання технологій адаптивної гіпермедіа (АГ) чи інтелектуальних навчальних систем (ИОС). З огляду на індивідуальні моделі обожнює, і навчальний матеріал, доповнений знаннями предметної області, АГ і ИОС технології можуть динамічно вибрати найбільше підходить навчальний матеріал з убозівської бази знань навіть уявити у потрібний час й у потрібному вигляді кожному за окремого студента, в такий спосіб забезпечуючи найкраще використання кожного фрагмента навчального матеріалу. Навчальний матеріал у багатьох системах включає дії "обслуживание-стиль", підтримувані інтелектуальних можливостей системи. У той самий час усе відомі АГ і ИОС системи побудовано навколо матеріалу "близько збірника". Збір і що цього матеріалу від використання в адаптивних системах – це дорогий процес. Отже ці системи що неспроможні безпосередньо отримувати зиск із існуючих репозиторий навчального матеріалу.

Ми віримо, шлях у майбутнє починається на перехресті курсів використання і систем адаптивного навчання. Це стаття описує ДеревоЗнаний, структуру адаптивного е-обучения з урахуванням розподіленої повторно використовуваної навчальної діяльності, що її в момент розробляємо. Мета ДереваЗнаний – заповнити прогалину між інформаційними можливостями сучасних репозиториев навчальних матеріалів і своєчасної доставкою та можливостей персоналізації ИОС і АГ технологій. Наступні розділи показують наше бачення структури ДереваЗнаний, розглядають кілька відомих проблем, яких вона звертається, і описують її останню версію, що вже використовують у різноманітних курсах в Університеті Піттсбурга.

ДеревоЗнаний: Архітектура

ДеревоЗнаний є розподіленої архітектурою для адаптивного е-обучения, заснованого на повторному використанні навчальної діяльності. Воно заміщає існуючі монолітні системи управління курсом (СУК), такі як Blасkboаrd (Blасkboаrd Inс., 2002) чи WebСT (WebСT, 2002), співтовариством пов'язаних серверів. Архітектура передбачає наявність принаймні 3 видів серверів: сервер діяльності, портали навчань і сервери моделей студента (рис. 2). Портал навчання ж виконує функцію, схожу сучасними СУК. Він дає змогу преподователю створити курс і управляє роботою студенти з курсом. Відмінність від СУК у тому, що відсотковий вміст навчання (дії), що використовується студентами, зберігається не так на порталі, але в кількох розподілених серверах діяльності. Сервер діяльності має практично те саме значення, як і освітній репозиторий себто зберігання деякого (зазвичай специфічного) змісту навчання. На відміну від репозиториев, необхідні зберігання навчального матеріалу, що може бути скопійовано і вставлено в курс, сервер діяльності як зберігає, а й доставляє потрібний матеріал. Портал може рухатися як вимагати сервер діяльності про конкретне матеріалі, і підключати віддалені дії, запитані студентом. Сервер діяльності має бути здатним інформувати портали про доступному матеріалі забезпечуватиме повну підтримку студентові, котрий з ним. Сервер моделей студента збирає дані про виконання завдань студентів з кожного порталу і серверу діяльності, із якими працює. Як обміну він (сервер) надає інформацію про студента, яка можна використовувати серверами адаптивних діяльності індивідуалізації комунікацій з нею. Наявність безлічі адаптивних діяльності вимагає архітектуру, засновану на моделюванні користувача.

Рис. 2. Головні компоненти розподіленої архітектури ДереваЗнаний

Завдяки архітектурі ДереваЗнаний, викладач під час створення курсу використовує один портал і кілька серверів діяльності. Студент працює через портал, обслуговуючий конкретний курс, але звертається до кількох діям навчання, що безпосередньо управляються різними серверами. Адаптація забезпечується сервером моделей студента, що збирає даних про працювати з порталів і серверів роботи і надає їм інтегровану інформацію про студента. Зокрема, сервер моделей студента може бути за комп'ютером самого обожнює, і підтримувати лише одну користувача. Він також може бути розміщений за комп'ютером університету та підтримувати цілий клас.

Архітектура ДереваЗнаний відкрита і еластична. Вона дозволяє наявність безлічі порталів, серверів роботи і серверів моделей студента. Її відкритість дає можливість навіть невеликим дослідницьким групам і компаніям брати участь у розвитку ринку Е-навчання. Сервер діяльності, що забезпечує деякі специфічні навчальні дейтсвия, то, можливо відразу ж потрапити використали на багатьох курсах, підтримуваних різними порталами. Інноваційний портал із гарним інтерфейсом може успішно змагатися коїться з іншими, тому що в нього є доступом до до того ж набору ресурсів, що інші. Більше потужний сервер моделей студента може успішно замінити старі сервери.

Відкритість архітектури полягає в кількох точно певних протоколах комунікацій між компонентами. По-перше, архітектурі потрібен протокол для прозорого входу до системи і аутентифікації. Кожне адаптивне дія повинна знати ідентифікатор користувача визначення необхідної моделі, проте користувач підключається лише одне разів на сеанс. По-друге, їй необхідна стандартний протокол для запиту порталу до сервера роботи і для відправлення відповіді серверами. По-третє, потрібен протокол для серверу діяльності, щоб відсилати інформацію про поступ студента на сервер моделей і протокол для запиту інформації про студента. Нарешті, архітектура потребує протоколі открытия/обмена ресурсів. Портал може забезпечити доступом до величезному безлічі діяльності навчання, розташованих на кількох серверах. Проте, щоб одержати вигоди від цього можливості порталу треба зазначити щодо багатьох серверах і типах діяльності, які можуть надати.

Справжня версія ДереваЗнаний пропонує дуже просту реалізацію перших трьох протоколів. Кожне дію викликається безпосередньо виділеним URL. Аутентификация реалізується, проходячи ідентифікатори обожнює, і сесії, є частиною URL. Ми використовуємо досить простий заснований на http мову перетинів поміж компонентами, схожий на розроблений нами попередній дослідницькій роботі про розподіленому інтелектуальному навчанні (Brusilovsky, Ritter & Sсhwаrz, 1997). Хоча ці протоколи пропонують рішення, що дозволяє працюватимете, і використовувати архітектуру, вони абсолютно "штучні". Необхідні додаткові дослідження і розробити повноцінних прийнятних протоколів.

Питання розкриття ресурсів у цієї версії ДереваЗнаний не розглядається. Нині просто "говоримо" порталу про існуючих серверах діяльності. У відкритому контексті жодного з порталів неспроможна знати про серверах немає і централізованої організації, яка збирала цю інформацію. І тому необхідний механиз "пропаганди ресурсів" обмінюватись інформацією (метаданими) про відомі серверах і діях між порталами.

ДеревоЗнаний: Портал

Архітектура ДереваЗнаний дозволяє вживати кілька порталів, які підтримують різні освітні парадигми і. На сьогодні ми реалізували один портал, також під назвою ДеревоЗнаний, направлений замінити підтримку заснованого на лекціях процесу навчання, який фокусується на динамічному і адаптивном виборі діяльності навчання.

Головні користувачі порталу – автори курсів (викладачі) і обучаемые. Автори курсу визначають формування курсу як структурованого сховища освітню діяльність. Модель ДереваЗнаний дозволяє автору розробити курс як дерева модулів (послідовність також підтримується, т.к. це одноступеневу дерево). Хоча всім авторів модуль передбачає лекцію, існує свобода у визначенні великих модулів, які містять кілька лекцій, як і менших за величиною модулів. Курс може статися структурований незалежно від послідовності лекцій – як інтерактивний електронний підручник. У кожному разі роль автора у тому, щоб структурувати набір модулів і вибрати початковий навчальний матеріал кожному за модуля. Ми розрізняємо початковий матеріал, що охоплює мінімальний набір дій, необхідні середнього студента щодо модуля, і додатковий матеріал, який збільшує досвід навчання дітей і пропонує відповідні дії студентам з різними стилями навчання дітей і рівнем знань.

Для відбору матеріалу у кожну секцію автор визначає неї мета. Визначення можна виготовити як за допомогою природної мови, і формального, що відображає мета, використовуючи метадані, асоційовані з необхідними діями навчання. Під час процесу розробки курсу мета навчання використовується системою для відбору підмножин підхожих діяльності навчання із багатьох відомих системі репозиториев. Вибір може бути зроблений з допомогою формальних запитів до репозиториям метаданих чи використовуючи нечіткий текстовій добір для репозиториев без метаданих. На цьому відібраного підмножини діяльності автор може просто вручну вибрати найбільш підходящі початкові та створює додаткові навчальні дії. Для доповнення набору діями, знайденими в репозитоориях, деякі дії може створити автор.

Описаний процес нагадує процес, підтримуваний поліпшеними засобами використання курсів. Нова особливість моделі ДереваЗнаний те, що певна автором мета запам'ятовується і зберігається з

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація