На данный момент по учебным курсам разработаны только детализированные версии модулей, под модулем понимается глава для курса «Моделирование систем» и юнит для курса «Английский язык - 3».

Учебный материал предоставляется в формате LATEX. Для обработки учебного материала используется специализированное программное средство, разработанное в лаборатории инструментальных систем моделирования и обучения, с помощью которого учебный материал преобразуется из формата LATEX в формат HTML. Однако некоторые команды LATEX не конвертируются в формат HTML и требуют автоматизации. В специализированном программном средстве есть файл latex_to_html.js, который отвечает за преобразование TEX-файла в HTML-файл. Для автоматизации преобразования команд LATEX в HTML необходимо написать функции, а затем прописать их в этом файле.

При конвертировании TEX в HTML, от TEX остаются команды \textbf{…}, \textbi{…} и \cite{b…}. Для автоматизации преобразования в файле latex_to_html.js объявляем функцию:

function makeBold(html) {

html = html.replace(/\\textbf{([^}]+)}/gim, '<b>$1<\/b>');

return html; }

Команда \textbf{} в LATEX придает тексту жирное начертание. Функция makeBold позволяет найденный текст в команде \textbf{…} преобразовать и заключить в теги <b> и </b>. «^}» - означает, что поиск идет до закрывающей фигурной скобки, а в круглых скобках указываем то, что нужно сохранить. «$1» обозначается выражение в круглых скобках.

function makeBoldAndItalic(html) {

html = html.replace(/\\textbi{([^}]+)}/gim, '<b><i>$1</i><\/b>');

return html;

}

Команда \textbi{} в LATEX придает тексту жирное и курсивное начертание. Функция function makeBoldAndItalic позволяет найденный текст в команде \textbi{…} преобразовать и заключить в теги <b><i> и </i></b>. «^}» - означает, что поиск идет до закрывающей фигурной скобки, а в круглых скобках указываем то, что нужно сохранить. «$1» обозначается выражение в круглых скобках.

function makeSsylki(html) {

html = html.replace(/\\cite{b([^}]+)}/gim, '[$1]');

return html;

}

Для ссылок на литературу в latex используют команду \cite. Функция makeSsylki(html) позволяет найденное число в команде \cite{…} заключить в [ и ]. «^}» - означает, что поиск идет до закрывающей фигурной скобки, а в круглых скобках указываем то, что нужно сохранить. «$1» обозначается выражение в круглых скобках.

Функция makeFormula. Функция makeFormula (html) отвечает за преобразование формул.

function makeFormula(html) {

html = html.replace(/(\\begin{align\*})/gim, '<table class="mathcenter"><tr><td>$1');

html = html.replace(/(\\begin{align})/gim, '<table class="mathcenter"><tr><td class="mathcenter1"> </td><td class="mathcenter2">$1');

html = html.replace(/(\\begin{equation})/gim, '<table class="mathcenter"><tr><td class="mathcenter1"> </td><td class="mathcenter2">$1');

html = html.replace(/(\\begin{equation\*})/gim, '<table class="mathcenter"><tr><td class="mathcenter1"> </td><td class="mathcenter2">$1');

html = html.replace(/(\\end{align\*})/gim, '$1</td></tr><\/table>');

html = html.replace(/(\\end{align})/gim, '$1</td><td class="mathcenter3">form</td></tr><\/table>');

html = html.replace(/(\\end{equation})/gim, '$1</td><td class="mathcenter3">form</td></tr><\/table>');

html = html.replace(/(\\end{equation\*})/gim, '$1</td><td class="mathcenter3">form</td></tr><\/table>');

return html;

Наиболее часто в TEX-файле встречаются формулы заключенные в команды \begin{equation} и \end{equation}, \begin{align} и \end{align}, \begin{align*} и \end{align*}. При преобразовании из TEX в HTML необходимо чтобы в HTML-файлах формулы были заключены в теги <table class="mathcenter"> <tr> <td class="mathcenter1"> </td> <td class="mathcenter2"> </td> <td class="mathcenter3">(form)</td> </tr> <\/table>. Для этого создаем функцию makeFormula, которая позволяет находить и заключать формулы в соответствующие теги.

Функция makeLiter. Функция makeLiter(html) отвечает за конвертирование литературы.

function makeLiter(html){

html = html.replace(/\\begin{thebibliography}/gim, '<ol class="cyrillic">');

html = html.replace(/\\bibitem{b([^\n]+)(\n)/gim, '<li>$1<\/li>$2');

html = html.replace(/<li>([\d])([\}\b])/gim, '<li>[$1]');

html = html.replace(/<li>([\d])([\d])([\}\b])/gim, '<li>[$1$2]');

html = html.replace(/\\end{thebibliography}/gim, '</ol>');

html = html.replace(/<\/p><\/li>/gim, '<\/li>');

return html;

}

Список литературы в LATEX оформляется окружением thebibliography. Функция makeLiter находит и заменяет \begin{thebibliography} и \end{thebibliography} на <ol class="cyrillic"> и </ol> соответственно, команду \bibitem{b([^\n]+)(\n) преобразовывает и заменяет на <li>$1<\/li>$2. «^\n» означает, что поиск идет до начала новой строки.

Следующим шагом является нумерация списка литературы. Команда html = html.replace(/<li>([\d])([\}\b])/gim, '<li>[$1]'); находит числовой символ от 1 до 9 после тега <li> и заключает его в квадратные скобки. А команда html = html.replace(/<li>([\d])([\d])([\}\b])/gim, '<li>[$1$2]'); позволяет находить числовые символы от 10 до 99 после тега <li> и также заключает его в квадратные скобки.

Функция makeWonderfulText. В этой функции прописывается последовательность вызовов функций.

function makeWonderfulText(html) {

html = makeBefore(html);

html = removeUnknowns(html);

html = makeItalic(html);

html = makeParagraph(html);

html = changeSymbols(html);

html = makeHeaders(html);

html = makeBoxes(html);

html = makeItemize(html);

html = makeSuperText(html);

footnote = 0;

return html;

}

В функцию makeWonderfulText прописываем полученные функции.

function makeWonderfulText(html) {

html = makeBefore(html);

html = removeUnknowns(html);

html = makeItalic(html);

html = makeBold(html);

html = makeBoldAndItalic(html);

html = makeParagraph(html);

html = changeSymbols(html);

html = makeHeaders(html);

html = makeBoxes(html);

html = makeSsylki(html);

html = makeFormula(html);

html = makeItemize(html);

html = makeLiter(html);

html = makeSuperText(html);

footnote = 0;

return html; }

После обработки учебного материала по каждому модулю создается архивный файл в формате ZIP, содержащий в себе папку «HTML» с учебным материалом по каждому модулю в виде HTML-страниц и файл описания ресурсов манифест в формате XML. Данный архивный файл предназначен для импорта учебных материалов в систему Moodle. На рис. 3.1 показана экранная форма примера представления в Moodle первой главы курса «Моделирование систем». На рис. 3.1 видна структура учебного модуля и материал, предназначенный для изучения, а также кнопки навигации по системе Moodle.

Для проигрывания аудио и видео файлов используется Adobe Flash Player. Flash-технологии объединили в себе множество мощных технологических решений в области мультимедийного представления информации. Ориентация на векторную графику в качестве основного инструмента разработки flash-программ позволила реализовать все базовые элементы мультимедиа: движение, звук и интерактивность объектов. При этом размер получающихся программ минимален и результат их работы не зависит от разрешения экрана у пользователя [34].



Рис. 3.1 - Экранная форма первой главы курса «Моделирование систем» в Moodle

Мультимедийная презентация представляет собой HTML-файл, в котором описана ссылка на соответствующий аудио файл, а также на файл описания ресурсов в формате XML. В XML-файле описано содержимое презентации. Для загрузки мультимедийной презентации в Moodle выбираем ресурс ссылка на файл (рис. 3.2). Ссылка на файл или веб-страницу - добавление ссылки на сторонний ресурс, или файл, ранее закачанный в систему обучения преподавателем [35]. На рис. 3.3 показана экранная форма примера представления мультимедийной презентации в Moodle по курсу «Английский язык - 3».



Рис. 3.2 - Экранная форма добавления ресурса в Moodle

Также были реализованы упражнения по курсу «Английский язык - 3». Были реализованы упражнения по методикам «Вставьте нужное слово», «Множественного выбора», «Сравнение понятий», «Исключение лишнего». На рис. 3.4-3.5 показаны экранные формы некоторых реализованных упражнений в Moodle.

Рис. 3.3 - Экранная форма мультимедийной презентации в Moodle по курсу «Английский язык - 3»



Рис. 3.4 - Экранная форма реализованного упражнения по методике «Исключение лишнего» по курсу «Английский язык - 3» в Moodle

Рис. 3.5 - Экранная форма реализованного упражнения по методике «Вставьте нужное слово» по курсу «Английский язык - 3» в Moodle

Тестирование обучаемых в процессе обучения позволяет оценить начальный уровень знаний и принять решение о необходимой версии модуля (входное тестирование) или оценить уровень освоения материала, в случае с итоговым тестированием и перенаправить обучаемого на повторное изучение учебного материала, либо перенаправить на изучение следующего модуля.

Компонент тестирование представляет собой ZIP-архив, содержащий в себе HTML-страницу и файл описания ресурса манифест в формате XML, а также JS-файл для управления тестированием.

Реализованы тестовые вопросы следующих типов:

· Одиночный выбор - предполагает один правильный ответ (рис. 3.6).

Рис. 3.6 - Экранная форма тестового вопроса одиночного типа по курсу «Моделирование систем»

· Множественный выбор - предполагает один или несколько правильных ответов (рис. 3.7).

Рис. 3.7 - Экранная форма тестового вопроса множественного типа по курсу «Моделирование систем»

· Числовой ответ - ввести в качестве ответа число (рис. 3.8).



Рис. 3.8 - Экранная форма тестового вопроса типа числовой ответ по курсу «Моделирование систем»

· Короткий ответ - обучаемый вводит ответ. В качестве ответа требуется ввести слово (рис. 3.9).

Рис. 3.9 - Экранная форма тестового вопроса типа короткий ответ по курсу «Моделирование систем»

Выводы по третьей главе

Выбрана наиболее оптимальная система управления обучением LMS Moodle, а также средства для реализации адаптивной технологии обучения. Реализованы такие компоненты адаптивной технологии обучения, как вводный материал, детализированная версия модуля, мультимедийная презентация, упражнения, итоговое тестирование. Данные компоненты реализованы по курсам «Моделирование систем» и «Английский язык - 3».

В дальнейшем планируется реализовать:

- упрощенно-поверхностную версию модуля;

- входное тестирование;

- модель обучаемого;

- алгоритм обучения.

Глава 4. Исследование адаптивной технологии обучения, основанной на когнитивном научении

Под методикой исследования подразумевают совокупность принципов, методов, приемов, техники, процедур и организации собственно исследовательской работы, т.е. изучение педагогических явлений, решение научных проблем в учебно-воспитательном процессе [36].

Для исследования эффективности разработанной адаптивной технологии обучения, основанного на когнитивном научении в рамках диссертационного исследования, был проведен эксперимент, который заключался в следующем. Группе студентов было предложено рассмотреть и изучить полученные компоненты данной технологии по курсам «Моделирование систем» и «Английский язык - 3», предъявленные обучаемым в системе LMS Moodle. Обучаемым необходимо оценить представленные компоненты по десятибалльной шкале:

1 балл - очень слабо;

2 балла - слабо;

3 балла - посредственно;

4 балла - удовлетворительно;

5 баллов - недостаточно хорошо;

6 баллов - хорошо;

7 баллов - очень хорошо;

8 баллов - отлично;

9 баллов - великолепно;

10 баллов - прекрасно.

Этот эксперимент проводился по опросному методу, а именно в форме анкетирования. Анкетирование - метод письменного опроса, позволяющий в сравнительно короткий срок получить много информации [37]. В процессе экспериментальной работы был проведен опрос среди обучаемых. Целью опроса было оценить реализованные компоненты адаптивной технологии обучения по следующим критериям [38]:

- Навигация. Удобство и легкость ориентации в системе и структуре курса.

- Общий дизайн презентации.

- Корректность отображения видеолекции.

- Корректность оформления упражнений.

- Корректность оформления тестирования.

Результаты опроса обучаемых представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Результаты эксперимента

Критерии оценивания	Баллы
	С1	С2	С3	С4	С5	С6	С7	С8	С9	С10	С11	С12
Навигация. Удобство и легкость ориентации в системе и структуре курса	8	6	8	7	6	9	8	10	7	6	8	7
Общий дизайн презентации	7	10	9	6	8	9	7	8	7	8	8	9
Корректность отображения видеолекции	8	8	7	9	5	10	8	9	6	6	5	8
Оформление упражнений	6	6	8	7	8	7	8	8	8	10	9	6
Оформление тестирования	9	8	10	6	5	7	7	7	8	8	7	6

Вычислим средний балл по результатам опроса, составим наглядный график (рис. 4.1).



Рис. 4.1 - График опроса обучаемых

Исходя из графика, можно сделать вывод, что в целом анализ ответов свидетельствует о положительном отношении обучаемых к реализованным компонентам данной технологии.

Выводы по четвертой главе

Был проведен эксперимент в форме опроса обучаемых, с целью выявления отношения к реализованным компонентам адаптивной технологии обучения. В результате, которого можно сделать вывод о положительном отношении обучаемых к реализованным компонентам данной технологии.



Заключение

1. На основе проведенного анализа существующих технологий обучений, наиболее оптимальной оказалась адаптивная технология обучения. Также были определены общие требования к данной технологии обучения.

2. Разработана модель обучаемого, которая учитывает такие параметры, как доминирующий тип восприятия, а также начальный уровень знаний обучаемого.

3. Разработан алгоритм обучения, позволяющий адаптировать учебный материал к начальному уровню знаний обучаемого, а также учитывает доминирующий тип восприятия обучаемого.

4. Реализованы компоненты адаптивной технологии обучения на основе когнитивной теории научения по курсам «Моделирование систем» и «Английский язык - 3».

5. Произведено исследование реализованных компонентов адаптивной технологии обучения, которое свидетельствует о положительном отношении обучаемых к реализованным компонентам данной технологии.



Список использованных источников

1. Сатунина А.Е. Технология обучения, технология образования, образовательная услуга: диалектика понятий // Современные наукоемкие технологии. - №4, 2016. - С. 73-74.

2. Фоминова А.Н., Шабанова Т.Л. Педагогическая психология: учебное пособие. Библиотека FictionBook [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fictionbook.ru/pages/read_book_online/?art=588725&show_reminders_subscr=1&pagenum=4, свободный (дата обращения 22.02.2016).

3. Тархов С.В. Адаптивное электронное обучение и оценка его эффективности // Открытое образование. - № 5, 2005. - С. 37-47.

4. Ташлыкова Т.С. Модель студента как адаптивная часть интеллектуальной обучающей системы.

5. Кручинин В.В. Разработка компьютерных учебных программ. - Томск: Изд-во Том. гос. университета, 1998. - 211 с.

6. Комиссия при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России. Единые требования к электронным образовательным ресурсам [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eir.ru/pdf/ett_11.pdf, свободный (дата обращения: 22.03.2016)

7. Tne cognitive perspective [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dakota.fmpdata.net/PsychAI/PrintFiles/Cognitive.pdf, свободный (дата обращения: 15.03.2016).

8. Научение. // Википедия -- свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Научение, свободный (дата обращения: 01.03.2016).

9. Богорев В.В. Психолого-педагогические основы системы адаптивного обучения // Наука и школа. - № 2, 2001. - С. 12-15.

10. Бершадский М.Е. Когнитивная образовательная технология: построение когнитивной модели учащегося и ее использование для проектирования учебного процесса // Школьные технологии. - № 5, 2005. - С. 73-83.

11. Мишина Т.В. Становление когнитивизма. Научный электронный архив [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://econf.rae.ru/pdf/2010/02/bac9162b47.pdf, свободный (дата обращения 26.03.2016)

12. Ковина Т.П. Когнитивный подход в обучении. Развитие образовательного процесса на основе современной системы интерактивного обучения в условиях модернизации образования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mami.ru/science/aai77/scientific/article/s14/s14_70.pdf, свободный (дата обращения 18.03.2016).

13. Learning to adapt: understanding the adaptive learning supplier landscape. Education growth [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://edgrowthadvisors.com/wp-content/uploads/2013/04/Learning-to-Adapt_Report_Supplier-Landscape_Education-Growth-Advisors_April-2013.pdf, свободный (дата обращения 24.03.2016)

14. Wirth K.R., Perkins D. Learning to learn [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.macalester.edu/academics/geology/wirth/learning.pdf, свободный (дата обращения: 20.03.2016).

15. Нагорнова А.Ю., Нагорнов Ю.С., Кирюхина Д.В., Абалакова О.В., Ли М.Г., Мустафина О.А., Тузова Е.М. Характеристика когнитивной технологии обучения студентов технических специальностей // Современные проблемы науки и образования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/pdf/2012/6/339.pdf, свободный (дата обращения: 17.03.2016).

16. Хегенхан Б., Олсон М. Теории научения. - 6-е изд. - Спб.: Питер, 2004. - 474 с.

17. Денисова И.Ю., Баканова М.В. Реализация адаптивной технологии обучения в информационной обучающей системе. // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. - № 28, 2012. - С. 749-752.

18. Растригин Л.А. Адаптивное обучение с моделью обучаемого. / Л.А. Растригин, М.Х. Эренштейн -- Рига: Зинатне, 1988. -- 160 с.

19. Волянская Т.А. Методы и технологии адаптивной гипермедиа // Современные проблемы конструирования программ. - С. 38-68.

20. Модель обучаемого. // Терминологический словарь обучения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dupliksv.hut.ru/pauk/dict/12.html, свободный (дата обращения: 02.04.2016).

21. Щеголькова В.А., Любчик В.А., Рудень Р.Н. Модель ученика в компьютерных обучающих системах. - Сумской государственный университет, 2003.

22. Воронцов А. Модели обучения автоматизированных обучающих систем // Энциклопедия знаний в области информационной поддержки жизненного цикла изделий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.itorum.ru/2011/05/modeli-obucheniya-avtomatizirovannyx-obuchayushhix-sistem/, свободный (дата обращения: 22.03.2016).

23. Фетискин Н.П., Козлов В.В., Мануйлов Г.М. Социально-психологическая диагностика развития личности и малых групп. - М.: Изд-во Института Психотерапии, 2002. - 490 с.

24. Воробкалов П.Н., Камаев В.А. Оценка качества электронных обучающих систем. Информационные технологии в управлении // Управление большими системами. - № 24, 63. - С. 99-110.

25. Лигай Т.А., Кречетов И.А., Модель обучаемого как основа в разработке адаптивного образовательного контента // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР2013», Томск, 1517 мая 2013 г. Томск: В-Спектр, 2013: В 5 частях. Ч. 2. С. 318-321.

26. Галеев И.Х. Развитие адаптивных технологий обучения // Вестник ВГУ. - №4, 2004. - С. 76-83.

27. Волкова М.А. Технология педагогического регулирования и коррекции образовательного процесса: Учебное пособие. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2004. - 70 с.

28. Таксономия Блума // Википедия -- свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Таксономия_Блума, свободный (дата обращения: 12.03.2016).

29. Якушев. Анализ технологий и систем управления электронным обучением [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://inno.cs.msu.su/implementation/it-university/07/, свободный (дата обращения: 02.04.2016).

30. Moodle // Википедия -- свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Moodle, свободный (дата обращения: 12.03.2016).

31. Стандарты в электронном обучении // Информационные технологии в образовании [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://bit.edu.nstu.ru/archive/issue-3-2004/standarty_v_elektronnom_obuchenii_60/, свободный (дата обращения: 06.04.2016).

32. SCORM // Википедия -- свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/SCORM, свободный (дата обращения: 12.03.2016).

33. IMS Content Package // Отдел дополнительного образования и повышения квалификации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://cdo.sssu.ru/mod/forum/discuss.php?d=452&parent=2697, свободный (дата обращения: 10.03.2016).

34. Adobe Flash // Википедия -- свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/ Adobe_Flash, свободный (дата обращения: 24.03.2016).

35. Курмышев Н.В., Краснощеков К.Ю. Создание курсов в системе дистанционного обучения Moodle: Учебно-методическое пособие для преподавателей. - Великий Новгород, 2012. - 68с.

36. Основные методы исследования в методике как науке // Центр современных методик преподавания [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dioo.ru/metodyi-issledovaniya.html, свободный (дата обращения: 10.04.2016).

37. Методы и методика педагогического исследования // Педагогика [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://paidagogos.com/?p=18, свободный (дата обращения: 10.04.2016).

38. Критерии оценки курсов // Редактор CourseLab [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.courselab.ru/db/courselab

/root_id/criteria/doc.html, свободный (дата обращения: 24.04.2016).

Размещено на Allbest.ru