Рис. 1 показывает архитектуру высшего уровня этой системы. Основанный на архитектуре веб-ориентированных интеллектуальных обучающих систем, проблемный базовый модуль введен в эту архитектуру.
Рис.1: Архитектура высшего уровня системы.
Как показано на рис.1, базовой архитектурой системы является типичная трехуровневая клиент-серверная структура. Клиент имеет представляемые интерфейсы, которые выполнены как HTML фреймы и просматриваются через веб-браузер. Применяемые программы для выполнения адаптации находятся на среднем уровне и связаны напрямую с конечной базой данных: базой задач, базой знаний и моделью студента. Веб-сервер, действующий как канал связи, также находится на среднем уровне. Рис.2 показывает трехуровневую архитектуру системы и основные функции ее компонентов.
Обеспечение
Обсуждение "Процесса оценивания в расчетных дисциплинах" выбрано как область использования этой системы. Система пытается помочь студентам-расчетчикам понять "Процесс оценивания" в проблемно-ориентированной учебной среде. Главными характеристиками этой системы являются:
База проблем (задач): система использует набор различных уровней реальных проблем, которые должны быть решены студентами, каждая проблема обычно состоит из нескольких частей.
Гибкое оценивание каждой проблемы основано на анализе качества выполнения студента: каждая проблема состоит из нескольких частей, и каждая часть оценивается в соответствии с ее степенью сложности, которая может превышать пределы назначенных 100 баллов за решение всей проблемы.
Рис.2 Трехуровневая архитектура системы
Преподаватель устанавливает значение критериев для оценки уровня студента: преподаватели могут устанавливать и видоизменять критерии, чтобы оценить уровень решения студентом каждой проблемы.
Адаптация студента: система приспосабливает информацию соответственно к уровню студента. Например:
Если студент получил менее 60 баллов в упражнении, система возвращает студента к начальному уровню соответствующего критерия оценки. Система в этом случае доставляет студенту информацию, содержащую от введения и базовых положений до примеров применения, что позволяет студенту выполнить повторно те же самые, или подобные упражнения
Если оценка студента находится между 80 и 95 баллами, система устанавливает, что студент достиг среднего уровня учебных умений. В этом случае она сообщит студенту родственный пример для повторения и закрепления материала и затем порекомендует перейти к следующей проблеме.
Если студент достиг результата более высокого, чем 95, тогда система порекомендует ему перейти прямо к рассмотрению следующей проблемы.
База знаний: набор сведений из курса и взаимосвязи между элементами содержания;
Модель студента: набор данных о студенте или его характеристика.
Прототип Системы
Основанный на результатах исследования и архитектуре, представленной выше, прототип был разработан для демонстрации идеи дробления информации с целью адаптации студента в проблемно-ориентированной учебной среде, которая используется для "Процесса оценивания в расчетных дисциплинах" как содержания. Следующие рисунки являются кадрами прототипа.
Рис.3 Вид экрана после входа в систему
Рис. 3 является кадром после успешного введения студентом логина, из этого окна студент может начать проблемно-ориентированное изучение, открыв меню "Процесс оценивания" Система представит задачу для студента того уровня, который соответствует его характеристике. Например, для студента начального уровня система представит первую для него задачу (рис. 4).
Рис. 4 Вид экрана после открытия меню "Процесс оценивания"
После окончания студентом задачи и представления решения механизм выводов внутри системы проанализирует решение и порекомендует возможный следующий шаг для студента, который может состоять в переходе к следующей задаче, или рассмотрении образца (шаблона) и так далее. Рис. 5 является кадром, показывающим ситуацию, когда система предполагает нахождение студента все еще на начальном уровне и рекомендует ему рассмотреть образец процесса оценивания.
Рис. 4 Вид экрана после решения проблемы студентом
Заключение
Система успешно применяет адаптацию студента в PBL - среде. Стратегии, использованные в этой системе, могут быть применены в простых PBL обучающих системах, или контролирующих подсистемах внутри общих интеллектуальных обучающих систем с целью совершенствования их адаптационной способности.
Список литературы
Ertmer, P.A. and Newby, T.J. (1993). Behaviorism, cognitivism, constructivism: Comparing critical features from an instructional design perspective. Performance Improvement Quarterly, 6(4), 50-72
Savery, J.R. and Duffy, T.M. (1995). Problem based learning: an instructional model and its constructivist framework. Educational Technology, 35, 31-38.