УДК 37.022

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИНЦИПА ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ «ТРАЕКТОРИЯ ОБУЧЕНИЯ»

Киселева Ольга Михайловна
Смоленский государственный университет
кандидат педагогических наук, доцент

Аннотация
В статье рассматриваются вопросы, связанные с обновлением системы образования, необходимостью использования систем автоматизированного проектирования работы учителя. Предлагается описание программного продукта «Траектория обучения», позволяющего облегчить работу преподавателей по подготовке к занятиям и значительно сократить время самой подготовки.

Ключевые слова: индивидуальный подход, образовательный процесс, системы автоматизированного проектирования работы учителя


THE IMPLEMENTATION OF THE PRINCIPLE OF INDIVIDUALIZATION OF EDUCATIONAL PROCESS WITH USE OF THE PROGRAM "LEARNING TRAJECTORY"

Kiseleva Olga Mikhailovna
Smolensk State University
Ph.D., assistant professor of informatics

Abstract
The article considers the questions connected with updating of the education system, the need for systems of automated design of a teacher's work. It is offered the description of the software product "learning Trajectory", allowing to facilitate the work of teachers in preparing for the sessions and significantly reduce the time of the preparation.

Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Киселева О.М. Реализация принципа индивидуализации образовательного процесса с использованием программы «Траектория обучения» // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/33745 (дата обращения: 29.09.2017).

Существующая система образования, на наш взгляд, не удовлетворяет сегодняшнему социальному заказу. Причин такого положения дел несколько. Первая обусловлена процессами глобальной информатизации. Речь в данном случае идет о росте информационной составляющей цивилизации, процессе становления информационного общества, о развитии социальной информатики, в частности, занятой изучением вопросов влияния информатизации на систему образования.

Вторая причина: изменился источник запросов к системе образования. Теперь, когда все большую роль в этом процессе играют учащиеся, их семьи или микросоциальные группы, школа вынуждена учитывать специфические, уникальные запросы каждого конкретного ученика. Но чтобы школа действительно могла это делать, необходима гибкая система, способная быстро адаптироваться к большому числу меняющихся факторов.

Одно из свидетельств кризиса в системе образования — появление и широкое распространение внесистемных источников образовательных услуг, в том числе репетиторства. Его причина — неудовлетворенность учащихся и их родителей качеством или количеством того, что им доступно в рамках системы образовании. Не поднимая вопроса о необходимости коренного изменения в целом роли и места образования в обществе, будем рассматривать указанное противоречие, ограничившись пределами самой образовательной системы[1].

Для учителя новые условия деятельности означают заметное увеличение объема информации, обрабатываемой в процессе подготовки к уроку, его проведения и анализа результатов. Выход — передать часть его функций компьютеру, создав компьютеризованные обучающие системы, обрабатывающие часть информации и выдающие некоторые управленческие решения. Система средств обучения, реализующая определенные функции учителя называется системой автоматизированного проектирования.

В настоящее время автоматизация учебного процесса практически сводится к разработке и использованию автоматизированных обучающих систем. Эти системы ориентированы на учащегося, которого они рассматривают как основного пользователя, и отводят учителю пассивную роль. Предполагается даже отрыв учителя от подготовки учебного материала.

В таком подходе отражается основная черта ранних этапов разработки всех автоматизированных систем – недооценка роли человека как субъекта управления (в учебном процессе эта роль принадлежит учителю). Термин «автоматизированная система» понимается, скорее, как «автоматическая система», в которой роль человека сводится к минимуму. Однако главная, наиболее трудная, творческая роль в принятии решения принадлежит человеку, а ЭВМ играет лишь вспомогательную роль.

В процессе работы учитель находится в динамически изменяющейся среде. Уровень знаний и навыков учащихся постоянно колеблется. Разные классы предъявляют различные требования к уровню сложности объяснения материала и самостоятельных знаний. В учебном процессе творческий учитель вынужден постоянно решать сложнейшие проблемы в процессе подготовки к объяснению нового материала, подбора демонстрационных примеров, закрепляющих и контролирующих заданий. Эта работа требует от учителя, поистине, титанических усилий, направленных на переработку множества учебных, методических и дидактических материалов. Однако их количество с каждым годом растет, и ориентироваться в этом потоке одному человеку невозможно.

Для того чтобы облегчить подготовку учителя и создаются системы автоматизированного проектирования работы учителя.

Некоторыми авторами предпринимались попытки описания математического аппарата [2, 3, 4], на базе которого будут работать системы автоматизированного проектирования работы учителя,  и конструирования таких систем [5, 6].

В данной статье предложено описание программного продукта «Траектория обучения» относящегося к данной серии программ и призванного облегчить труд учителя в подборе тем и понятий, необходимых для повторения и изучения каждым учащимся в отдельности  или группой целиком. В основе алгоритма программы лежат математические модели [7].

Функциональное назначение разработки, область применения, ее ограничения

Система автоматизированного проектирования работы учителя «Траектория обучения» представляет собой личностно ориентированную обучающую программу, основанную на комплексе разработанных авторами алгоритмов, связанных с построением траектории обучения в группе. На рисунке 1 показано диалоговое окно личностно ориентированной обучающей программы «Траектория обучения». 

Рис. 1. Диалоговое окно программы «Траектория обучения»

 Рис. 1. Диалоговое окно программы «Траектория обучения»

Данная программа включает базы данных:

- содержащие графовые модели теоретического материала по различным темам школьного курса алгебры и начал анализа, допускающие их добавление, удаление, построение и изменение;

- содержащие графовые модели знаний каждого учащегося по изучаемым темам.

Автоматизированная личностно ориентированная система обучения «Траектория обучения» позволяет производить: построение модели знаний учеников группы, траектории индивидуального выравнивания знаний каждого ученика относительно знаний группы, а также траектории обучения группы.

Построение траектории обучения группы происходит в зависимости от стратегии обучения группы, которую избирает сам учитель. В программе это реализуется выбором количества (в процентах) учеников усвоивших материал необходимого для установления среднего уровня знаний группы (коэффициент К). Данная программа учитывает начальную подготовку учащихся, и позволяет разработать индивидуальную траекторию выравнивания знаний каждого из учеников относительно среднего уровня знаний группы.

Далее на основании построенной модели знаний учеников группы строится траектория дальнейшего обучения группы виде граф-модели, а также имеется возможность для генерации отчета.

Построение графа теоретического материала

Для внесения данных, необходимых для построения граф-моделей теоретического материала предусмотрены кнопки «Знания» и «Влияния», «Знания» содержат элементы теоретического материала (рис. 2), а «Влияния» – связи между ними (рис. 3). 

Рис. 2. Диалоговое окно «Знания».

Рис. 3. Диалоговое окно «Влияния».

Модель знаний ученика

Для построения модели знаний каждого ученика используется кнопка «Ученик», при этом диалоговое окно приобретает следующий вид (рис. 4): 

Рис. 4. Диалоговое окно «Ученик».

Для изменения списка учеников выбирается кнопка «Ученики» и далее используются кнопки «Добавить», «Удалить» и «Изменить», при этом диалоговое окно приобретает следующий вид (рис. 5): 

Рис. 5. Диалоговое окно «Добавить ученика»

С помощью кнопок «Знания» и «Влияния» заполняется граф модель каждого ученика, аналогично построению графа теоретического материала, «Знания» содержат элементы теоретического материала, а «Влияния» – связи между ними.

Модель знаний группы учеников

При выборе кнопки «Группы», появляется возможность построения моделей знаний различных учеников, используя кнопки «Добавить», «Удалить» и «Изменить», при этом диалоговое окно приобретает следующий вид (рис. 6):

Рис. 6. Диалоговое окно «Добавить группу»

Траектория обучения группы

Используя пункт меню «Модель», «Группа», «Вычислить ТД» пользователь получает траекторию дальнейшего обучения группы, где изученные элементы показаны зеленым цветом, а те которые необходимо изучить желтым (рис. 7). 

Рис. 7. Диалоговое окно «Вычислить ТД»

Программа позволяет получить отчет, используя пункт меню «Отчет», «Сгенерировать отчет» (рис. 8). 

Рис. 8. Диалоговое окно «Отчет»

Траектория выравнивания знаний ученика до уровня знаний группы

Программа позволяет получить траекторию выравнивания знаний ученика до уровня знаний группы, используя пункт меню «Модель», «Ученик», «Вычислить ТД», где элементы, изученные всей группой, показаны зеленым цветом, элементы, которые необходимо изучить всей группе – желтым, а элементы, которые необходимо изучить данному ученику – красным (рис. 9). 

Рис. 9. Траектория выравнивания знаний ученика до уровня знаний группы

Кроме выше перечисленных возможностей программа позволяет увеличивать и уменьшать изображение кнопками «Увеличить» и «Уменьшить», а также сохранять и загружать модели – «Сохранить модель» и «Загрузить модель».

Используемые технические средства

Для нормального функционирования программного обеспечения необходим персональный компьютер, удовлетворяющий следующим системным требованиям:

Оперативная память:

- минимальная – 128 Mb;

- процессор: Pentium III и выше;

- система Windows 9х или NT.

Специальные условия применения и требования организационного, технического и технологического характера

Система автоматизированного проектирования работы учителя «Траектория обучения» очень проста в использовании, для работы с ней не требуется каких-либо специальных знаний и навыков. Использование программы способно существенно облегчить работу преподавателей по подготовке к занятиям, а также значительно сократить время самой подготовки.


Библиографический список
  1. Козлов С. В. Особенности обучения школьников информатике в профильной школе // Концепт. – 2014. – № 01 (январь). – ART 14006. – [Электронный ресурс] – URL: http://e-koncept.ru/2014/14006.htm. – Гос. рег. Эл № ФС 77-49965. – ISSN 2304-120X. – [дата обращения 30.03.2014]
  2. Тимофеева Н. М. Попытка формализации педагогической науки путем систематизации её терминосистемы // Информатика и образование. -2008. -№ 4. -С. 105-107.
  3. Губа В.П.  Математические методы в педагогической теории и практике (измерения, вычисления, методы математического моделирования и статистики): учебное пособие для вузов / В.П. Губа, Г.Е. Сенькина, Е.П. Емельченков, О.М. Киселева, Н.М. Тимофеева и др. М.: Принт-Экспресс, 2011.
  4. Тимофеева Н. М. Проектирование учебных словарей по педагогическим дисциплинам: дисс. …канд. пед. наук. -Смоленск, 2004. -215 с.
  5. Козлов С. В. Использование математического аппарата теории графов для построения модели предметной области в информационном образовательном пространстве «Средняя школа – ВУЗ» // Инфокоммуникационные технологии в региональном развитии: сборник трудов четвертой ежегодной межрегиональной научно-практической конференции. – Смоленск: СПЭК, 2011. – С.108-110.
  6. Киселева О.М. Формализация элементов образовательного процесса на основе математических методов/Н.М. Тимофеева, А.А. Быков//Современные проблемы науки и образования. -2013. -№ 1. -С. 224.
  7. Киселева О. М. Применение математических моделей в педагогике. Обучение в группе // Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. – Т. 5. – Вып. 4. – 2006. – [Электронный ресурс] URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/kiseleva/ kiseleva.htm – [дата обращения 30.03.2014]

 



Все статьи автора «СмолГУ»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: